Tại sao NaN - NaN == 0,0 với Trình biên dịch Intel C ++?

Người ta biết rằng NaNs lan truyền trong số học, nhưng tôi không thể tìm thấy bất kỳ cuộc biểu tình nào, vì vậy tôi đã viết một bài kiểm tra nhỏ:

#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;
}

Ví dụ ( chạy trực tiếp tại đây ) tạo ra về cơ bản những gì tôi mong đợi (tiêu cực hơi kỳ lạ, nhưng nó có ý nghĩa):

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

MSVC 2015 sản xuất một cái gì đó tương tự. Tuy nhiên, Intel C ++ 15 tạo ra:

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

Cụ thể qNaN - qNaN == 0.0,.

Điều này ... không thể đúng, phải không? Các tiêu chuẩn liên quan (ISO C, ISO C ++, IEEE 754) nói gì về điều này và tại sao có sự khác biệt về hành vi giữa các trình biên dịch?

Việc xử lý dấu phẩy động mặc định trong trình biên dịch Intel C ++ là /fp:fastxử lý NaNkhông an toàn ( ví dụ, kết quả NaN == NaNlà truechẳng hạn). Hãy thử chỉ định /fp:stricthoặc /fp:precisevà xem nếu điều đó giúp.

Điều này . . . không thể đúng, phải không? Câu hỏi của tôi: các tiêu chuẩn liên quan (ISO C, ISO C ++, IEEE 754) nói gì về điều này?

Petr Abdulin đã trả lời tại sao trình biên dịch đưa ra 0.0câu trả lời.

Đây là những gì IEEE-754: 2008 nói:

(6.2 Hoạt động với NaN) "[...] Đối với hoạt động có đầu vào NaN yên tĩnh, ngoài hoạt động tối đa và tối thiểu, nếu kết quả dấu phẩy động được cung cấp, kết quả sẽ là một NaN yên tĩnh phải là một trong những NaN đầu vào. "

Vì vậy, kết quả hợp lệ duy nhất cho phép trừ của hai toán hạng NaN yên tĩnh là một NaN yên tĩnh; bất kỳ kết quả khác là không hợp lệ.

Tiêu chuẩn C nói:

(C11, F.9.2 Các phép biến đổi biểu thức p1) "[...]

x - x → 0. 0 "Các biểu thức x - x và 0. 0 không tương đương nếu x là NaN hoặc vô hạn"

(ở đây NaN biểu thị một NaN yên tĩnh theo F.2.1p1 "Thông số kỹ thuật này không xác định hành vi của tín hiệu NaN. Nó thường sử dụng thuật ngữ NaN để biểu thị NaN yên tĩnh")

Vì tôi thấy câu trả lời bao hàm sự tuân thủ các tiêu chuẩn của trình biên dịch của Intel và không ai khác đề cập đến điều này, tôi sẽ chỉ ra rằng cả GCC và Clang đều có chế độ làm việc tương tự nhau. Hành vi mặc định của họ là tuân thủ theo chuẩn IEEE -

$ 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

- nhưng nếu bạn yêu cầu tốc độ với chi phí chính xác, bạn sẽ nhận được những gì bạn yêu cầu -

$ 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

Tôi nghĩ hoàn toàn công bằng khi chỉ trích sự lựa chọn mặc định của ICC , nhưng tôi sẽ không đọc toàn bộ cuộc chiến Unix về quyết định đó.