如果任一參數是NaN，會導致C/C++ <，<=和==運算符返回true？

Question

我對IEEE-754浮點比較規則的理解是，除!=之外的所有比較運算符將返回false，如果其中一個或兩個參數都是NaN，而!=運算符將返回true。我可以很容易地重現此問題有一個簡單的獨立測試：

for (int ii = 0; ii < 4; ++ii) 
{ 
    float a = (ii & 1) != 0 ? NAN : 1.0f; 
    float b = (ii & 2) != 0 ? NAN : 2.0f; 
    #define TEST(OP) printf("%4.1f %2s %4.1f => %s\n", a, #OP, b, a OP b ? "true" : "false"); 
    TEST(<) 
    TEST(>) 
    TEST(<=) 
    TEST(>=) 
    TEST(==) 
    TEST(!=) 
} 

這將打印預期結果：（NAN在MSVC運行時格式化爲-1.$）

1.0 < 2.0 => true 
1.0 > 2.0 => false 
1.0 <= 2.0 => true 
1.0 >= 2.0 => false 
1.0 == 2.0 => false 
1.0 != 2.0 => true 
-1.$ < 2.0 => false 
-1.$ > 2.0 => false 
-1.$ <= 2.0 => false 
-1.$ >= 2.0 => false 
-1.$ == 2.0 => false 
-1.$ != 2.0 => true 
1.0 < -1.$ => false 
1.0 > -1.$ => false 
1.0 <= -1.$ => false 
1.0 >= -1.$ => false 
1.0 == -1.$ => false 
1.0 != -1.$ => true 
-1.$ < -1.$ => false 
-1.$ > -1.$ => false 
-1.$ <= -1.$ => false 
-1.$ >= -1.$ => false 
-1.$ == -1.$ => false 
-1.$ != -1.$ => true 

然而，當我粘貼此塊代碼倒在我的應用程序的內部循環，所有的浮點運算進行，我得到的最深處莫名的這些結果：

1.0 < 2.0 => true 
1.0 > 2.0 => false 
1.0 <= 2.0 => true 
1.0 >= 2.0 => false 
1.0 == 2.0 => false 
1.0 != 2.0 => true 
-1.$ < 2.0 => true 
-1.$ > 2.0 => false 
-1.$ <= 2.0 => true 
-1.$ >= 2.0 => false 
-1.$ == 2.0 => true 
-1.$ != 2.0 => false 
1.0 < -1.$ => true 
1.0 > -1.$ => false 
1.0 <= -1.$ => true 
1.0 >= -1.$ => false 
1.0 == -1.$ => true 
1.0 != -1.$ => false 
-1.$ < -1.$ => true 
-1.$ > -1.$ => false 
-1.$ <= -1.$ => true 
-1.$ >= -1.$ => false 
-1.$ == -1.$ => true 
-1.$ != -1.$ => false 

出於某種原因，當其中一個或兩個參數都是NaN時，<,<=和==運算符意外返回true。此外，!=運算符意外返回false。

這是使用Visual Studio 2010構建的64位代碼，運行在Intel Xeon E5-2650上。使用_mm_getcsr()，我已確認CSR註冊在兩種情況下都保持相同的值。

還有什麼可以影響像這樣的浮點數學行爲？

Answer 1

此行爲歸因於/fp:fast MSVC編譯器選項，該選項允許編譯器執行比較，而不考慮正確的NaN行爲，以便生成更快的代碼。使用/fp:precise或/fp:strict而不是使用NaN參數導致這些比較的行爲與預期相同。