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Intel C ++コンパイラでNaN - NaN == 0.0と表示されるのはなぜですか？

NaNが算術で伝播することはよく知られていますが、デモを見つけることができなかったので、小さなテストを書きました。

#include <limits>
#include <cstdio>

int main(int argc, char* argv[]) {
    float qNaN = std::numeric_limits<float>::quiet_NaN();

    float neg = -qNaN;

    float sub1 = 6.0f - qNaN;
    float sub2 = qNaN - 6.0f;
    float sub3 = qNaN - qNaN;

    float add1 = 6.0f + qNaN;
    float add2 = qNaN + qNaN;

    float div1 = 6.0f / qNaN;
    float div2 = qNaN / 6.0f;
    float div3 = qNaN / qNaN;

    float mul1 = 6.0f * qNaN;
    float mul2 = qNaN * qNaN;

    printf(
        "neg: %f\nsub: %f %f %f\nadd: %f %f\ndiv: %f %f %f\nmul: %f %f\n",
        neg, sub1,sub2,sub3, add1,add2, div1,div2,div3, mul1,mul2
    );

    return 0;
}

例（ ここでライブを走らせる ）は基本的に私が期待するものを生成します（否定は少し変ですが、それは一種の理にかなっています）：

neg: -nan
sub: nan nan nan
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan

MSVC 2015も同様のものを生み出しています。ただし、インテルC++ 15は次のものを生成します。

neg: -nan(ind)
sub: nan nan 0.000000
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan

具体的にはqNaN - qNaN == 0.0です。

これは…正しくないでしょ？関連規格（ISO C、ISO C++、IEEE 754）はこれについて何と言っていますか。また、コンパイラ間で動作に違いがあるのはなぜですか？

c++cfloating-pointieee-754icc
297
imallett

インテルC++コンパイラーのデフォルトの浮動小数点処理は/fp:fastで、これはNaNname__を安全に処理しません（これにより、NaN == NaNもtruename__になります）。 /fp:strictまたは/fp:preciseを指定してみて、それが役立つかどうかを確認してください。

297
Petr Abdulin

これは正しいとは言えませんか？私の質問：関連規格（ISO C、ISO C++、IEEE 754）では、このことについて何と言われていますか？

Petr Abdulinは、コンパイラが0.0という回答を出した理由をすでに回答しています。

IEEE-754：2008の内容は次のとおりです。

（6.2 NaNを使った演算） "[...]最大と最小の演算以外の、静かなNaN入力を使った演算では、浮動小数点の結果が配送される場合、結果は静かなNaNでなければならない。 NaNを入力してください。」

したがって、2つのクワイエットNaNオペランドの減算の唯一の有効な結果はクワイエットNaNです。他の結果は無効です。

C規格によると：

（C11、F.9.2式変換p1） "[...]

"x - x→0. 0" xがNaNまたは無限大の場合、式x - xと0.0は等価ではありません。 "

（ここで、NaNはF.2.1p1「静かなNaNを表すためにこの仕様はシグナリングNaNの振る舞いを定義していないので静かなNaNを示す」）

52
ouah

私はIntelのコンパイラの標準準拠を暗示する答えを見たが、これについては誰も言及していないので、GCCとClangの両方がそれらが非常によく似たことをするモードを持っていることを指摘する。デフォルトの動作はIEEEに準拠しています - 

$ g++ -O2 test.cc && ./a.out 
neg: -nan
sub: nan nan nan
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan

$ clang++ -O2 test.cc && ./a.out 
neg: -nan
sub: -nan nan nan
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan

- しかし、あなたが正確さを犠牲にしてスピードを求めるなら、あなたはあなたが望むものを手に入れます - 

$ g++ -O2 -ffast-math test.cc && ./a.out 
neg: -nan
sub: nan nan 0.000000
add: nan nan
div: nan nan 1.000000
mul: nan nan

$ clang++ -O2 -ffast-math test.cc && ./a.out 
neg: -nan
sub: -nan nan 0.000000
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan

私は、ICCのデフォルトの選択を批判するのはまったく公平だと思いますが、私はUnixの戦争全体をその決定に読み返すことはしません。

19
zwol