Clang float 无穷大除以无穷大会产生带有优化标志的不同结果

Question

我刚刚发现，当使用任何优化选项进行编译时，当将 float 无穷大除以自身时，会在 clang 上产生不同的 NaN。

std::numeric_limits<float>::infinity()/std::numeric_limits<float>::infinity()

产生以下位组：

• 01111111110000000000000000000000

  使用 -O1 编译时，以及

• 11111111110000000000000000000000

  不使用它进行编译时。

区别仅在于符号位。

我认为如何表示 NaN 的决定取决于编译器，但令我惊讶的是我们会在同一编译器中看到不同的表示形式。无论优化如何，GCC 和 MSVC 似乎都是一致的 (

11111111110000000000000000000000

)。

我的问题是：

1. 无论优化如何，我们是否应该期望跨编译器得到一致的结果？
2. 无论优化如何，我们是否应该期望在单个编译器中获得一致的结果？

Answer 1

扫描 C++ 标准（2020 年草案 N4849）没有显示任何指定 NaN 结果的符号应该是什么的内容。

C++ 不要求实现符合 IEEE-754。尽管如此，假设实现确实如此，那么 IEEE-754 2019 6.3“符号位”说：

…对于所有其他操作，本标准没有指定符号 NaN 结果的一位，即使只有一个输入 NaN，或者 NaN 是由无效值产生的 操作…

“所有其他操作”包括除法，因为之前讨论的操作是

copy

、

negate

、

abs

、

copySign

、

totalOrder

和

isSignMinus

。