从 C++ 中的符号、指数和尾数部分创建 NaN 浮点值答案

【问题标题】：Creating a NaN float value from the sign, exponent and mantissa parts in C++从 C++ 中的符号、指数和尾数部分创建 NaN 浮点值
【发布时间】：2016-02-07 17:32:03
【问题描述】：

我需要在 C++ 中创建一个具有 NaN 值的浮点变量。我还需要能够看到哪个 NaN 的值更大。要比较 NaN，您需要查看浮点数的尾数部分。使用标准创建 NaN

nanf("abc");

方法导致 NaN 具有相同的尾数，即使 nanf 函数中使用了不同的字符串。通过从位模式的基本部分创建 NaN 应该证明可以提供不同的尾数，因此可以对尾数的大小执行简单的排序。

【问题讨论】：

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你试过十进制字符串而不是“acb”吗？或者您可以自己构建所需的位模式。由于大多数实现都这样做，因此将您编写的代码限制为使用 IEEE 浮点数的实现可能是可以接受的。只需将所需的模式放入 uint32_t 和 memcpy 并将其放入 float 变量中。
nanf 是实现定义的——所以答案取决于你的实现。你用的是哪个编译器？
我正在使用 Visual Studio 进行编译。我通常使用 g++，但我遇到了很多错误，因此在 VS 中调试起来更容易。我会在 g++ 中尝试一下，看看它会返回什么。它可能会解决我的问题。
看起来你对 MSVC 不走运：“输入值被忽略”msdn.microsoft.com/en-us/library/dn465173.aspx

标签： c++ sorting nan bitset mantissa

【解决方案1】：

看看frexp() 函数族以及ldexp()，这与frexp() 有点相反

链接：http://www.cplusplus.com/reference/cmath/ldexp/

【讨论】：

不幸的是，您不能以这种方式生成 NaN。

【解决方案2】：

这是一个使用联合和整数位域对浮点值进行类型双关的示例。

#include <iostream>

union floatPun {
    struct {
        unsigned int mantissa : 23;
        unsigned int exponent : 8;
        unsigned int sign     : 1;
    };
    float value;
};

union doublePun {
    struct {
        unsigned long long mantissa : 52;
        unsigned long long exponent : 11;
        unsigned long long sign     : 1;
    };
    float value;
};

template <typename PunT>
static int compare_mantissas(const PunT& a, const PunT& b) {
    return int(a.mantissa > b.mantissa) - (b.mantissa > a.mantissa);
}

int main() {
    floatPun fa = {0}, fb = {0};

    // make NaNs
    fa.exponent = fb.exponent = 0xff;
    fa.mantissa = 1;
    fb.mantissa = 2;
    std::cout << "fa: " << fa.value << "   fb: " << fb.value << "\n";

    // compare mantissas
    static const char* const cmp_labels[] = {"less than", "equal to", "greater than"}; 
    std::cout << "mantissa of fa is " 
        << cmp_labels[1 + compare_mantissas(fa, fb)]
        << " mantissa of fb\n";

    // change fa to +infinity
    fa.mantissa = 0;
    std::cout << "changed fa's mantissa to zero: " << fa.value << "\n";
}

【讨论】：