Я пытаюсь понять, как работает следующий фрагмент кода. Эта программа использует векторные инструкции SIMD (Intel SSE) для вычисления абсолютного значения 4-х чисел (поэтому, в основном, векторизованная функция "fabs ()").

Вот фрагмент:

#include <iostream>
#include "xmmintrin.h"

template <typename T>
struct alignas(16) sse_t
{
    T data[16/sizeof(T)];
};

int main()
{
    sse_t<float> x;
    x.data[0] = -4.;
    x.data[1] = -20.;
    x.data[2] = 15.;
    x.data[3] = -143.;
    __m128 a = _mm_set_ps1(-0.0); // ???
    __m128 xv = _mm_load_ps(x.data);
    xv = _mm_andnot_ps(a,xv); // <-- Computes absolute value
    sse_t<float> result;
    _mm_store_ps(result.data, xv);
    std::cout << "x[0]: " << result.data[0] << std::endl;
    std::cout << "x[1]: " << result.data[1] << std::endl;
    std::cout << "x[2]: " << result.data[2] << std::endl;
    std::cout << "x[3]: " << result.data[3] << std::endl;
}

Теперь я знаю, что это работает, так как я сам запустил программу, чтобы протестировать ее. Когда скомпилировано с g ++ 4.8.2, результат:

x[0]: 4
x[1]: 20
x[2]: 15
x[3]: 143

Три (связанные) вопросы озадачивают меня:

Во-первых, как вообще можно взять побитовую функцию и применить ее к плавающей запятой? Если я попробую это в vanilla C ++, это сообщит мне, что это работает только для целочисленных типов (что имеет смысл).

Но, во-вторых, и что более важно: как это вообще работает? Как принимать НЕ, И И даже помочь вам здесь? Попытка сделать это в Python с целочисленным типом просто дает ожидаемый результат: любое целое число AND -1 (которое НЕ равно 0) просто возвращает вам это число, но не меняет знак. Так как это работает здесь?

В-третьих, я заметил, что если я изменю значение с плавающей запятой, используемое для операции NAND (помечено тремя ???), с -0.0 на 0.0, программа больше не даст мне абсолютное значение. Но как вообще может существовать -0.0 и как он помогает?

Полезные ссылки:

Руководство по встроенным функциям Intel