如何比较长双打与qsort和NaN？
如何比较长双打与
qsort()和关于非数字 ？
在排序可能包含非数字的数组时，我想将所有这些NAN放在已排序数组的一端。
qsort()对比较函数施加了一些限制。
如果第一个参数被认为分别小于，等于或大于第二个参数，则该函数应返回小于，等于或大于零的整数。
C11dr§7.22.5.23当相同的对象…不止一次传递给比较函数时，结果应该彼此一致。 也就是说，对于
qsort它们应该在数组上定义一个总排序 ，…同一个对象应始终以相同的方式与密钥进行比较。
§7.22.54
当a <= b或a不是a数或b不是a数时， a > b为假。 所以a > b与!(a <= b)因为如果其中一个是NaN，它们会产生相反的结果。
如果compare函数使用return (a > b) - (a < b); 如果a或b中的一个或两个是NaN，则代码将返回0。 数组不会按照需要排序，它会丢失总排序要求。
当使用像int isnan(real-floating x);这样的分类函数时，这种long double方面很重要int isnan(real-floating x); 或int isfinite(real-floating x); 。 我知道isfinite( finite_long_double_more_than_DBL_MAX)可能会返回false。 所以我担心isnan(some_long_double)可能会做出意想不到的事情 。
我试过以下。 它显然按要求排序。
子问题：下面的compare()是否足以按要求排序？ 任何建议的简化？ 如果没有 – 如何解决？ （对于此任务，0.0L和-0.0L之类的值可以以任何方式排序）
#include #include #include #include int compare(const void *a, const void *b) { const long double *fa = (const long double *) a; const long double *fb = (const long double *) b; if (*fa > *fb) return 1; if (*fa < *fb) return -1; if (*fa == *fb) { //return -memcmp(fa, fb, sizeof *fa); if -0.0, 0.0 order important. return 0; } // At least one of *fa or *fb is NaN // is *fa a non-NaN? if (!isnan(*fa)) return -1; if (!isnan(*fb)) return 1; // both NaN return 0; // return -memcmp(fa, fb, tbd size); if NaN order important. } int main(void) { long double x[] = { 0.0L / 0.0, 0.0L / 0.0, 0.0, 1.0L / 0.0, -0.0, LDBL_MIN, LDBL_MAX, 42.0, -1.0L / 0.0, 867-5309, -0.0 }; x[0] = -x[0]; printf("unsorted: "); size_t n = sizeof x / sizeof x[0]; for (size_t i = 0; i < n; i++) { printf("%.3Le,", x[i]); } printf("\nsorted: "); qsort(x, n, sizeof x[0], compare); for (size_t i = 0; i < n; i++) { printf("%.3Le,", x[i]); } puts(""); }
产量
unsorted: nan,-nan,0.000e+00,inf,-0.000e+00,3.362e-4932,1.190e+4932,4.200e+01,-inf,-4.442e+03,-0.000e+00, sorted: -inf,-4.442e+03,-0.000e+00,0.000e+00,-0.000e+00,3.362e-4932,4.200e+01,1.190e+4932,inf,nan,-nan,
如果我知道比较function是正确的，我会发布Code Review以获得改进的想法。 然而，我没有足够的信心，那些代码可以正常地与那些讨厌的NaN一起工作。
这只是对测试的简单重新排序，但如果您愿意，它会使NaN的状态更加清晰。
int compare(const void *a, const void *b) { const long double fa = *(const long double *) a; const long double fb = *(const long double *) b; if (isnan(fa)) { if (isnan(fb)) { return 0; } return 1; } if (isnan(fb)) { return -1; } if (fa > fb) return 1; if (fa < fb) return -1; /* no more comparisons needed */ return 0; }
由于NaN的测试位于顶部且没有NaN应该通过，因此底部的三条线可以安全地替换为您的
return (a > b) - (a < b);
除了讨论不同类型的NaN （有点听起来有多少天使可以在CPU核心上跳舞），这应该足够稳定以满足您的需要，我看不出这个代码有任何可能的问题。
对于Clang， -ffast-math和-fdenormal-fp-math=[ieee|preserve-sign|positive-zero]都不会产生其他结果。 gcc还没有-ffast-math ， -funsafe-math-optimizations ，甚至-ffinite-math-only （后者最可能的原因是除了与NaN的直接比较之外没有其他操作）。
为了完成，我测试了std::numeric_limits 和std::numeric_limits （来自C ++
NaN测试
int isnan(real-floating x);
isnan宏确定其参数值是否为NaN。 首先，以比其语义类型更宽的格式表示的参数被转换为其语义类型。 然后确定基于参数的类型。 235
235对于isnan宏，除非实现在评估类型中支持NaN，但在语义类型中不支持NaN，否则确定类型无关紧要。
除了在一个罕见的平台上， isnan(some_long_double)将按预期工作。
int isunordered(real-floating x, real-floating y)就像isnan()一样，它会占两个参数。
在许多平台上，代码可以使用(a == a)作为候选NaN测试，当a是NaN时评估为0 ，否则为1 。 不幸的是，除非实现定义了__STDC_IEC_559__ ，否则这肯定不起作用。
比较
>=, >, <, <=和C11 7.12.14比较宏
当至少一个操作数是NaN时，使用>=, >, <, <=会导致“无效”浮点exception。 因此， @ usr2564301对NaN先前测试是谨慎的
C提供宏isgreaterequal(), isgreaterequal(), isless(), islessthna() ，它们进行比较而不引发“无效”浮点exception。 这是double好选择，但宏使用的是real-floating ，它可能与long double不同。 isgreater(long_double_a, long_double_a)可以计算为double并且不提供所需的比较结果。
分类宏的挑战是语义类型可能比long double窄。
以下使用了上述想法，并且正如我所读到的，C规范在所有情况下都有明确的定义和function正确，除了罕见的情况：当long double有NaN而不是real-floating （通常是double ）时没有。
#include // compare 2 long double. All NaN are greater than numbers. int compare(const void *a, const void *b) { const long double *fa = (const long double *) a; const long double *fb = (const long double *) b; if (!isunordered(*fa, *fb)) { return (*fa > *fb) - (*fa < *fb); } if (!isnan(*fa)) { return -1; } return isnan(*fb); // return 0 or 1 }
注意：在阅读了许多好的评论并学到很多东西之后，我发布了这个自我答案， 我可以回答我自己的问题吗？ 除了接受另一个答案。