c - 使用 float 和比较作为错误代码是否可移植？

Question

我计划使用特殊的浮点值从函数返回错误代码，例如可以用 IEEE-754 表示的 99.75f:

float myFunction(void)
{
    /* Do some stuff */
    if(error) return 99.75f;
}

稍后检查该值，如下所示:

float result = myFunction();
if(result == 99.75f) printf("Error !");

假设我的编译器符合 C90 或 C99 标准，该解决方案是否可移植？它可以在任何平台上运行吗？ 或者编译器是否允许执行一些魔术或一些优化，将浮点转换为 double ，更改其表示形式等，这可能会破坏相等性检查？

著名的What Every Computer Scientist Should Know About Floating-Point Arithmetic似乎没有涵盖这种情况(特定于C)。 与 FLT_EPSILON 或 ULP 进行比较是无关紧要的，因为我确实想检查 float 的表示...

Answer 1

C 标准对浮点行为没有太多保证。它确实说:

All floating constants of the same source form shall convert to the same internal format with the same value.

这意味着99.75f将产生相同的值，无论它是什么，无论它出现在程序中的什么位置。它不保证 99.750f 将转换为相同的值，因此您必须确保每次出现时都使用完全相同的源文本。它也不保证其他源文本(例如 99.76f)不会转换为相同的值。因此，您需要确保您使用的特殊值与计算中出现的任何值完全分开。

C 标准不保证浮点系统的基数是 2 或 10。因此，仅依靠该标准，您无法确定 99.75 是否可以表示。当然，您不太可能遇到使用基数 3 的实现。

C 标准允许实现以额外的范围和精度计算表达式。然而，一旦 99.75f 转换为浮点，仅仅给它额外的范围和精度不会改变它。 +、-、*、/ 和库例程等操作可以产生近似结果，但是，大概，您没有在此值上进行操作。

C 标准似乎暗示浮点类型仅使用一个基数，至少对于普通浮点类型来说是这样，因为它仅定义 FLT_RADIX 来报告用于浮点类型的基数-point 系统，但定义了 FLT_MANT_DIG 和 DBL_MANT_DIG 来报告 float 和 double 有效数中使用的位数。因此，您不必担心从 float 转换为 double 或扩展精度时 99.75 会发生变化。它只能用相同基数中的更多数字来表示，而不是转换为新的基数，因此额外的数字将为零。 (当然，缩小转换可能会改变它，因此您需要根据 float 定义特殊值，这样它只会变得更宽。)

总的来说，我希望你在这方面相当安全。然而，这并不一定是好的设计。当然，特殊值应该在源文本中仅指定一次，通过使用预处理器宏或定义为常量值的标识符。