浮点值上的否定运算符与 boost::math::changesign答案

【问题标题】：Negate operator vs boost::math::changesign on a floating point value浮点值上的否定运算符与 boost::math::changesign
【发布时间】：2019-01-05 13:23:23
【问题描述】：

我发现了boost::math::changesign 函数，但找不到使用它的理由。互联网使无线电保持沉默，甚至 Boost 本身也几乎不使用它。

我的想法是：

有些值禁止使用-x。
为了避免编译器错误。
运行时更快。

但是：

这似乎是对任何值的有效操作，at least for IEEE 754。
我尝试过的不同编译器/平台为 changesign 和 -x https://godbolt.org/g/4ttsfW 生成位相同的结果。
当前的 GCC 和 Clang 为这两种方法生成相同的机器代码，旧的（和任何 MSVC）为 changesign https://godbolt.org/g/nT6j26 生成更长的程序集。

【问题讨论】：

来自链接："对于有限值，此函数与简单否定的效果相同，即赋值 z = -z，但对于非有限值、无穷大和 NaN，changesign(x ) 函数可能是确保符号位更改的唯一可移植方式。”
该声明没有引用并说“可能是”，所以它“可能”是错误的。
它说“可能是”，因为 C++ 允许实现对特殊值有一些不同的行为。在一个实现中，如果x 是 NaN，-x 可能总是有效。在这样的实现中，changesign 不是确保符号位更改的唯一方法。在另一个实现中，-x 可能会捕获 x 是否为 NaN（或某个 NaN）。在这样的实现中，changesign 是确保更改符号位的唯一方法。所以“可能”是限定 C++ 实现的不同行为，而不是告诉你 changesign 可能有也可能没有它存在的理由。
@NikitaKniazev 我发布了该引用，因为我认为您应该在问题中包含该信息，因为它是由包维护者编写的。这会让问题更清楚。

标签： c++ boost floating-point

【解决方案1】：

boost::math::changesign 在其操作数位级别上有效地工作：它更改符号位并且不受操作数其他方面的影响。这与一元 - 运算符不同，因为一元 - 运算符是数学运算，可能会受到 NaN 值的影响（例如，如果输入是 NaN，它可能会陷入陷阱）。 - 运算符是否受此类影响取决于实现，而 boost::math::changesign 旨在更改符号，而不管 C++ 实现如何。

不相关，因为 C++ 一元 - 运算符未绑定到 IEEE 754-2008 中的 negate 操作。换句话说，C++ 说它有一个一元 - 运算符并描述了它的一些行为，而 IEEE 754 有一个反转符号位的 negate 操作，但 C++ 标准不要求一元 - 运算符执行 IEEE 754 negate 操作。此外，问题中的the link 回答了一个问题，该问题的回答是确认 C++ 的一元 - 可能无法用作 IEEE 754 negate。
和 3. 显示一组可能的 C++ 实现（或一组可能的 C++ 近似实现）中的一组点，并且不说明存在或不存在其他行为的 C++ 实现不同。

【讨论】：