STM32F407 CORTEX-M4 上的浮点数 NaN 比较失败

Question

我正在尝试比较从 nanf("1") 返回的两个浮点数，但程序没有进入 if 块。

int main(void)
{
    volatile float f;
    volatile float ff;
    uint32_t* view1;
    uint32_t* view2;

    view1 = ((uint32_t*)&f);
    view2 = ((uint32_t*)&ff);

    f = nanf("1");
    ff = nanf("1");

    if(f == ff)
    {
        f = 0;
    }

    while(1);
}

调试器显示 f 和 ff（通过 view1 和 view2）变量具有安静的 NaN 值 (QNaN == 0x7FC00001)。

编译器：

gcc version 4.8.3 20131129 (release) [ARM/embedded-4_8-branch revision 205641] (GNU Tools for ARM Embedded Processors)

编译器标志：

-mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16 -std=c99 -DSTM32F407VETx -DSTM32 -DSTM32F4 -DDEBUG -O0 -g3 -Wall -fmessage-length=0 -ffunction-sections -c

链接器的标志：

-mcpu=cortex-m4 -mthumb -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16 -Wl,--gc-sections -lm

这是输出程序集（不能将其粘贴到代码块中）：

if(f == ff)
080129b4:   ldr     r3, [pc, #32]   ; (0x80129d8 <main+92>)
080129b6:   vldr    s14, [r3]
080129ba:   ldr     r3, [pc, #36]   ; (0x80129e0 <main+100>)
080129bc:   vldr    s15, [r3]
080129c0:   vcmp.f32        s14, s15
080129c4:   vmrs    APSR_nzcv, fpscr
080129c8:   bne.n   0x80129d2 <main+86>

f = 0;
080129ca:   ldr     r3, [pc, #12]   ; (0x80129d8 <main+92>)
080129cc:   mov.w   r2, #0
080129d0:   str     r2, [r3, #0]

while(1);
080129d2:   b.n     0x80129d2 <main+86>

Answer 1

当比较数字时，当且仅当两个操作数是相等的数字时，== 产生真 (1)。 NaN 不是数字，因此它们永远不可能是相等的数字。每当 x 或 y 是 NaN 时，x == y 总是产生假 (0)，即使它们是相同的 NaN。

如果需要判断两个NaN是否相同，可以比较它们表示的字节：

if (memcmp(&f, &ff, sizeof f) == 0)

备注

memcmp 在 <string.h> 中声明。
您的代码 view1 = ((uint32_t*)&f); 表明您使用 *view1 将 f 的字节作为 uint32_t 检查。不要这样做，因为 C 标准不支持它，并且有简单的支持方法。要将 f 的字节作为 uint32_t 检查，您可以使用 uint32_t view1; memcpy(&view1, &f, sizeof view1)); 或 uint32_t view1 = (union { float x; uint32_t y; }) { f } .y;.
volatile 不是必需的，尤其是在您停止不支持的别名后。如果 f 和 ff 是 volatile，那么 memcmp 需要转换：memcmp((void *) &f, (void *) &ff, sizeof f).
如果 float 类型具有填充位，则以这种方式进行比较可能会产生漏报。（语义上相同的两个 NaN 可能具有不同的填充位。）但是，在现代 C 实现中，这即使不是不存在，也是不常见的。由于您的目标是使用 32 位浮点类型的特定实现，因此如果其 C 类型为 32 位，则它不能具有填充位。

STM32F407 CORTEX-M4 上的浮点数 NaN 比较失败

Failing comparison of floats NaNs on STM32F407 CORTEX-M4

c

gcc

c99

cortex-m

stm32f4

备注