双精度浮点比较

Question

我在这里有点困惑-当双精度数存储为不透明（二进制）字段时，双精度比较仍然可以正常工作吗？ 我面临的问题是双精度数包含符号的前导位（即正数或负数），当它们存储为二进制数据时，我不确定是否可以正确比较它们：

我想确保比较能够正确进行，因为我在LevelDB中将double用作键元组（例如）的一部分，并且希望保留正负数的数据局部性。 LevelDB仅使用不透明字段作为键，但它允许用户指定自己的比较器。 但是，我只想确保不要指定比较器，除非我绝对需要：

// Three-way comparison function:
//   if a < b: negative result
//   if a > b: positive result
//   else: zero result
inline int Compare(const unsigned char* a, const unsigned char* b) const 
{
    if (*(double*)a < *(double*)b) return -1;
    if (*(double*)a > *(double*)b) return +1;
    return 0;
}

Answer 1

使我的评论成为答案。

有两件事可能出错：

1. 如果一个（或两个）参数均为NAN ，则比较将始终返回false。 因此，即使二进制表示形式相同， NAN == NAN始终为false。 此外，它违反了比较传递性。

2. 如果任何一个参数未正确对齐（由于它们是char指针），则在不支持未对齐内存访问的计算机上可能会遇到问题。 对于那些这样做的人，您可能会遇到性能下降的情况。

因此，要解决此问题，您将需要添加一个陷阱案例，如果其中一个参数原来是NAN ，则将调用该案例。 （我不确定INF的状态。）

由于需要这种陷阱情况，因此您需要定义自己的比较运算符。

Answer 2

是的，您必须指定自己的比较功能。 这是因为双精度不一定存储为“ big-endian”值。 即使从逻辑上讲，当以big-endian格式写出值时，指数也不会出现在尾数之前的内存中。

当然，如果要在同一个数据库中的不同CPU架构之间共享内容，则可能会因为存储内容为二进制Blob而最终遇到奇怪的字节序问题。

最后，即使您可以控制字节序，我仍然不会信任它。 例如，如果未对double进行归一化，则在将其作为二进制数据进行比较时，可能无法正确地将其与另一个double进行比较。

当然，在编写比较函数时，其他人所说的关于对齐和奇数（例如NAN和INF）的所有内容都非常重要。 但是，就您是否应该编写一个而言，我不得不说这将是一个非常好的主意。

Answer 3

我假设您的数字格式符合IEEE 754标准。 如果真是这样，那么简单的带符号整数比较将不起作用-如果两个数字均为负数，则比较的结果将相反。 因此，您必须提供自己的比较器。