`isnan()` 和测试相等一样快吗？

Question

在 C 中，测试一个浮点数是否为 NaN 与测试两个浮点数是否相等一样快吗？这isnan()与两个浮点数之间的简单相等测试一样快吗？

gcc我特别感兴趣的是在标准的现代 Intel/AMD 平台上使用。

这是一段 C 代码示例。

#include <math.h>
int main(double x)
{
  return isnan(x);
}

Answer 1

在 x64 上使用 GCC，math.h编译isnan(float)为

jmp __isnanf

使用尾部调用优化，但有效地调用函数。被调用的函数必须做一些相当于代码的事情，至少我没有看到任何更快的方法来实现它。然而，这留下了一个问题：它与比较结果有何不同。

但这并没有说明“测试浮点数是否为 NaN”有多快，因为执行此操作的方法不只有一种。最直接的方式，

int isnan2(float x)
{
  return x != x;
}

从字面上看与比较 C 级别的浮点数是一样的。但 GCC 是这样做的：

xor eax, eax
ucomiss xmm0, xmm0
setp    al
ret

这与比较两个浮点数不太一样，但很接近，而且实际上更快一点。测试相等性意味着测试无序大小写，就像这里一样，但是 z 标志也必须被测试，就像这样（再次来自 gcc）

xor eax, eax
mov edx, 1
ucomiss xmm0, xmm1
setp    al
cmovne  eax, edx
ret

奖励：使用<cmath>makeisnan编译的结果与将浮点数与其自身进行比较相同，请参阅链接的问题了解原因。

Godbolt 链接以方便使用

我现在看到你确实有double，但这并没有改变任何质量。