跨编译器的 C 语言 NaN 支持

正文开始前，先看一个式子：x != x

大家觉得，这个东西的返回可能为 true 么？事实上是可能的，只要这个 x 是 NaN，并且这个 C 编译器符合 IEEE 754 的标准。

所谓 NaN，即 Not A Number，不是一个数。这是 IEEE 754 国际浮点数运算标准当中规定的一个特殊值，这个值由于不是一个数，所以有很多奇怪的特性，比如上面这个不等于其本身。

虽然有这么个东西，而且是国际标准，不过我们也知道，这世界上总有那么些公司是不喜欢理会国际标准的，邪恶的 M$ 就是其中之一。而 Visual C++ 6.0 的 C 编译器也就“有幸”成为了少有的不能完全兼容 IEEE 754 的编译器之一。

至此，我们发现一个问题：邪恶的 M$ 的东西中，总是最垃圾的流传的最广，IE6 如此，VC6 也是如此。另外，在此声明一下，这里讲的全部是 C，不是 C++，在 C++ 中另外有一些比较符合标准的方式同时被各个编译器兼容。

OK，回归正题，既然 VC6 的编译器是个渣，可我们有的时候还是不得不让自己的代码与之兼容，于是就有了各种解决办法。

首先明确一下，我们现在需要两样东西，一是一个可以用于赋值的 NaN (在我的程序中作为一个标记值使用)，另一个是一个用于判断一个数是否为 NaN 的函数或宏。基于上面对 NaN 的介绍，在一个符合标准的编译器上，我们可以很容易地给出如下宏：

#define NaN (0.0 / 0.0)
#define IsNaN(x) ((x) != (x))

对于上面这样的 NaN 定义，VC6 不同寻常的会发生编译错误：

error C2124: divide or mod by zero

可能也有人会问，难道除 0 不应该是错误么？事实上 IEEE 754 里面就是规定 0.0 / 0.0 = NaN。这里我给出一个我个人的理解：学过高等数学的人大约都会知道，一个无穷小除以一个无穷小，他们的极限可能是无穷大或任何实数，而由于浮点数的精度限制，这里的 0 可能不是真的 0，而是一个很小很小极其趋近于 0 的数，类似无穷小，于是有这样的规定吧。再来看看 IsNaN，这个宏就更无敌了，VC6 的编译器会自作聪明的直接把它优化为 false……

那么对于 VC6 我们该怎么办呢？

查阅了许多资料，最后我们在 MSDN 中翻出了一份年代久远的文档：_isnan。这里的 _isnan 是 VC6 在 float.h 中定义的一个函数，用于校验一个数是否为 NaN。现在的问题就剩下，我们如何生成 NaN，以及如何判断编译器呢？

那么我们来思考一下，除了用零除零，还有什么方法可以生成 NaN 呢？翻看了 IEEE754 标准文档，看到了开平方一个负数也应该是 NaN。这一点应该很好理解，开平方一个负数应该得到一个虚数，而虚数不是一个实数，所以也就 Not a Number 了~于是最后形成了下面一段预处理指令：

#ifdef _FPCLASS_SNAN
#include <math.h>
#define NaN sqrt(-1)
#define IsNaN(x) _isnan(x)
#else
#define NaN (0.0 / 0.0)
#define IsNaN(x) ((x) != (x))
#endif

虽然调用 sqrt 可能有效率问题，而且额外的需要引用 math 头文件，不过还算几乎完美地解决了 NaN 跨编译器的兼容性问题~事实证明，这段代码可以通过 VC6 的编译器正确地编译并执行。

原文：http://blog.upsuper.org/nan-support-for-cross-compiler-of-c/