关于C ++：最小和最大有符号零

Minimum and maximum of signed zero

我担心以下情况

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min(-0.0,0.0)
max(-0.0,0.0)
minmag(-x,x)
maxmag(-x,x)

根据维基百科，IEEE 754-2008关于最小和最大

The min and max operations are defined but leave some leeway for the case where the inputs are equal in value but differ in representation. In particular:

min(+0,?0) or min(?0,+0) must produce something with a value of zero but may always return the first argument.

我做了一些测试，比较fmin，fmax，最小值和最大值，如下所示

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#define max(a,b) \
({ __typeof__ (a) _a = (a); \
__typeof__ (b) _b = (b); \
_a > _b ? _a : _b; })
#define min(a,b) \
({ __typeof__ (a) _a = (a); \
__typeof__ (b) _b = (b); \
_a < _b ? _a : _b; })

和_mm_min_ps和_mm_max_ps调用SSE minps和maxps指令。

结果如下(我用来测试此代码的代码发布在下面)

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fmin(-0.0,0.0) = -0.0
fmax(-0.0,0.0) = 0.0
min(-0.0,0.0) = 0.0
max(-0.0,0.0) = 0.0
_mm_min_ps(-0.0,0.0) = 0.0
_mm_max_ps(-0.0,0.0) = -0.0

如您所见，每种情况都会返回不同的结果。所以我的主要问题是C和C ++标准库怎么说？ fmin(-0.0,0.0)是否必须等于-0.0和fmax(-0.0,0.0)是否必须等于0.0？或者允许不同的实现方式对其进行不同的定义吗？如果定义了实现，是否意味着要确保代码与C标准库的不同实现(例如来自不同的编译器)兼容，必须进行检查以确定它们如何实现min和max？

minmag(-x,x)和maxmag(-x,x)呢？这些都在IEEE 754-2008中定义。是否至少在IEEE 754-2008中定义了这些实现？我从Wikepdia关于min和max的评论中推断出，这些是实现定义的。但是据我所知，C标准库并未定义这些功能。在OpenCL中，这些功能定义为

maxmag Returns x if | x| > |y|, or y if |y| > |x|, otherwise fmax(x, y).

minmag Returns x if |x| < |y|, or y if |y| < |x|, otherwise fmin(x, y).

x86指令集没有minmag和maxmag指令，因此我必须实现它们。但就我而言，我需要性能，并且为幅度相等的情况创建分支效率不高。

Itaninum指令集具有minmag和maxmag指令(famin和famax)，在这种情况下，据我所知(通过读取)，在这种情况下，它返回第二个参数。这不是minps和maxps似乎正在做的事情。 _mm_min_ps(-0.0,0.0) = 0.0和_mm_max_ps(-0.0,0.0) = -0.0很奇怪。我希望他们在这两种情况下都返回第一个参数，或者第二个返回第二个参数。为什么minps和maxps指令以这种方式定义？

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#include <stdio.h>
#include <x86intrin.h>
#include <math.h>

#define max(a,b) \
({ __typeof__ (a) _a = (a); \
__typeof__ (b) _b = (b); \
_a > _b ? _a : _b; })

#define min(a,b) \
({ __typeof__ (a) _a = (a); \
__typeof__ (b) _b = (b); \
_a < _b ? _a : _b; })

int main(void) {
float a[4] = {-0.0, -1.0, -2.0, -3.0};
float b[4] = {0.0, 1.0, 2.0, 3.0};
__m128 a4 = _mm_load_ps(a);
__m128 b4 = _mm_load_ps(b);
__m128 c4 = _mm_min_ps(a4,b4);
__m128 d4 = _mm_max_ps(a4,b4);
{ float c[4]; _mm_store_ps(c,c4); printf("%f %f %f %f
", c[0], c[1], c[2], c[3]); }
{ float c[4]; _mm_store_ps(c,d4); printf("%f %f %f %f
", c[0], c[1], c[2], c[3]); }

printf("%f %f %f %f
", fmin(a[0],b[0]), fmin(a[1],b[1]), fmin(a[2],b[2]), fmin(a[3],b[3]));
printf("%f %f %f %f
", fmax(a[0],b[0]), fmax(a[1],b[1]), fmax(a[2],b[2]), fmax(a[3],b[3]));

printf("%f %f %f %f
", min(a[0],b[0]), min(a[1],b[1]), min(a[2],b[2]), min(a[3],b[3]));
printf("%f %f %f %f
", max(a[0],b[0]), max(a[1],b[1]), max(a[2],b[2]), max(a[3],b[3]));
}
//_mm_min_ps: 0.000000, -1.000000, -2.000000, -3.000000
//_mm_max_ps: -0.000000, 1.000000, 2.000000, 3.000000
//fmin: -0.000000, -1.000000, -2.000000, -3.000000
//fmax: 0.000000, 1.000000, 2.000000, 3.000000
//min: 0.000000, -1.000000, -2.000000, -3.000000
//max: 0.000000, 1.000000, 2.000000, 3.000000

编辑：

关于C ++，我测试了std::min(-0.0,0.0)和std::max(-0.0,0.0)，两者都返回了-0.0。这表明std::min与fmin不同并且std::max与fmax不同。