將浮點數與零進行比較

Question

我想檢查一個IEEE754 32位數字是否具有正好0.0f的值（它偶爾會被設置為它。）累積誤差將為零，因為數據將經常從傳感器更新。 我的處理器沒有硬件FPU，因此操作在相當快的軟件庫中完成。 但是，對於諸如加，減和比較之類的事情，它仍然有數百個周期。

所以我想知道為什么我的編譯器這樣做：

240:                 if(p_viewer->roll != 0.0f)
 03FBC  B81160     mul.uu w2,#0,w2
 03FBE  900A2E     mov.w [w14+20],w4
 03FC0  900064     mov.w [w4+12],w0
 03FC2  9000F4     mov.w [w4+14],w1
 03FC4  07E91F     rcall __nesf2
 03FC6  E00000     cp0.w w0
 03FC8  320054     bra z, 0x004072

__nesf2顯然比較了兩個浮點數。 為什么不對整數形式的0.0f進行比較，即0x00000000？ 有什么理由不這樣做，還是只是錯過了優化機會？

我的編譯器是MPLAB C30，GCC v3.23的一個版本。

Answer 1

因為-0.0f也比較等於0.0f ，符合IEEE-754標准的要求。

如果這是一個主要的性能問題，您可以使用與-0（ 0x80000000 ）和+0的整數表示進行比較來替換調用。 （或者更好的是，掩蓋符號位並與0.0f進行比較）。

Answer 2

如果這是IEEE浮點實現，則必須考慮信令NAN。

您可能不關心這一點，但編譯器不知道這一點。

Answer 3

這是一個錯過的優化機會。 0.f是一種特殊情況，因為它必須與-0.f和0.f進行比較。 但是，作為整體進行比較仍然會更快。

為什么沒有優化？ 我打賭這是一個整合問題。 像這樣的東西通常落在椅子之間。 有權組建平台SDK的人選擇一個編譯器（gcc），一個軟件浮動庫，並設法以最佳方式將它們粘合在一起。 這在一般情況下工作正常，並且幾乎沒有改進的動力，因為軟件浮動通常是非常慢的。 最糟糕的部分不是比較，而是所有其他的東西。

簡單地說，如果你有軟件浮動，如果你需要性能，沒有必要使用它們。 使用固定點。

Answer 4

要檢查0.0f你不需要IEEE的東西，比如：

int isFloatNull(float f)
{
  static float i;
  return !memcmp(&i,&f,sizeof i);
}