float浮点数的溢出处理 |
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昨天遇到了一个关于浮点数计算溢出处理的问题,本来想用 if 语句把条件写好。 可是遇到了很多困难,上网搜了一下,发现一个解决办法: if 语句把条件写好可以,但是如果遇到幂函数pow(x,y)时,问题就不那么简单了。仔细分析将发现: y x 负小数负整数0整数小数负小数无意义有意义有意义有意义无意义负整数无意义有意义有意义有意义无意义0无意义无意义有意义有意义有意义整数有意义有意义有意义有意义有意义小数有意义有意义有意义有意义有意义 例如:pow(-1.2,-1.2)=-1.#IND。如果要编程处理,至少需要六个if语句。即使如此,也有麻烦:如何判断一个double型的变元的值是整数还是小数?
为了处理数学函数运算中出现的异常,VC++提供了一个函数_mather,其原型在中: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 所在头文件:
函数原型:int _matherr( struct _exception *except ); 函数功能:VC++自动调用此函数来判断处理数学函数中出现的异常(不能手动调用) 函数返回值:0返回值用来标志一个错误,非0值标志成功。如果返回0,则错误信息可被显示,错误序号被正确设置。如果返回非0值,没有显示错误信息,错误序号也保持不变。 函数参数:_exception结构包含有如下数据成员: struct _exception {int type 异常类型;char *name 出错函数名;double arg1, arg2 函数的第一和第二(如果有的话)参数;double retval 函数的返回值。 } ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 数学函数的错误类型定义如下:_DOMAIN 变元定义域错误;_SING 变元奇异点错误;_OVERFLOW 溢出错误;_PLOSS 精度部分遗失;_TLOSS 精度丢失;_UNDERFLOW 下溢错误,结果太小,无发表示。
下面是MSDN给我们提供的一个示例供大家参考: #include #include #include void main() { printf( "log( -2.0 ) = %e/n", log( -2.0 ) ); printf( "log10( -5.0 ) = %e/n", log10( -5.0 ) ); printf( "log( 0.0 ) = %e/n", log( 0.0 ) ); } int _matherr( struct _exception *except ) { if( except->type == _DOMAIN ) { if( strcmp( except->name, "log" ) == 0 ) { except->retval = log( -(except->arg1) ); printf( "Special: using absolute value: %s: _DOMAIN " "error/n", except->name ); return 1; } else if( strcmp( except->name, "log10" ) == 0 ) { except->retval = log10( -(except->arg1) ); printf( "Special: using absolute value: %s: _DOMAIN " "error/n", except->name ); return 1; } } else { printf( "Normal: " ); return 0; } }输出结果 Special: using absolute value: log: _DOMAIN errorlog( -2.0 ) = 6.931472e-001Special: using absolute value: log10: _DOMAIN errorlog10( -5.0 ) = 6.989700e-001Normal: log( 0.0 ) = -1.#INF00e+000
main函数并没有调用_matherr函数,为什么会出现这种情况呢?这就是VC++编译器为我们做的事情了。它很有可能在数学函数中设置了跳转来实现异常处理,当数学库中的符点函数探测到一个错误时,就调用此函数。 以上是网上的解决办法,我自己也想了一下,这样做的确是比用一般if语句判断好多了,可是这个是系统自动调用的,在什么地方调用不知道,什么时候调用也不知道,不透明,任何的错误都在函数中处理,有时候也不方便。 后来经过不断试验,我发现,float 和double类型的数据,或是各种数学函数,在发生溢出或错误的时候会返回一个异常浮点数,只要我们判断出这个异常,就可以进一步处理,这样的处理了方式相对就自由多了。
上网找了一些资料: 常见异常的浮点数有:
1.#INF:这个值表示“无穷大inf (infinity 的缩写)”,即超出了计算机可以表示的浮点数的最大范围(或者说超过了 double 类型的最大值)。例如,当一个整数除以0时便会得到一个1.#INF / inf值;相应的,如果一个负整数除以0会得到 -1.#INF / -inf 值。 1.#IND:这个的情况更复杂,一般来说,它们来自于任何未定义结果(非法)的浮点数运算。"IND"是 indeterminate 的缩写,而"nan"是 not a number 的缩写。产生这个值的常见例子有:对负数开平方,对负数取对数,0.0/0.0,0.0*∞, ∞/∞ 等。 简而言之,如果遇到 1.#INF / inf,就检查是否发生了运算结果溢出除零,而遇到 1.#IND / nan,就检查是否发生了非法的运算。
在vc中,可以用float.h中的,用一下函数来判断: int _isnan(double x) 判断x是不是无效数据(NAN),是返回1,不是返回0 int _finite(double x)判断x是不是无穷大(1.#INF),是返回0,不是返回非零值
int _fpclass(double x)用于检验一个浮点数的类型。 _fpclass的返回值有: _FPCLASS_SNAN _FPCLASS_QNAN _FPCLASS_NINF _FPCLASS_NN _FPCLASS_ND _FPCLASS_NZ _FPCLASS_PZ _FPCLASS_PD _FPCLASS_PN _FPCLASS_PINF 到这里,只要调用函数,VC下浮点数溢出的问题,迎刃而解~~~~~
http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=437 http://live.aulddays.com/tech/10/double-float-ind-nan-inf/ http://apple.wish365.net/program-not-a-number/ http://www.cppprog.com/2010/0105/190.html |
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