MATH_ERRNO, MATH_ERREXCEPT, math_errhandling

 

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rotl (C++20)

rotr (C++20)

countl_zero (C++20)

countl_one (C++20)

countr_zero (C++20)

countr_one (C++20)

popcount (C++20)

endian (C++20)

 

常用数学函数

函数
基本运算
abs(int)labsllabsimaxabs (C++11) abs(float)fabs divldivlldivimaxdiv (C++11) fmod	remainder (C++11) remquo (C++11) fma (C++11) fmax (C++11) fmin (C++11) fdim (C++11) nannanfnanl (C++11)(C++11)(C++11)
指数函数
exp exp2 (C++11) expm1 (C++11)	log log10 log1p (C++11) log2 (C++11)
幂函数
sqrt cbrt (C++11)	hypot (C++11) pow
三角与双曲函数
sin cos tan asin acos atan atan2	sinh cosh tanh asinh (C++11) acosh (C++11) atanh (C++11)

误差与伽马函数
erf (C++11) erfc (C++11)	lgamma (C++11) tgamma (C++11)
临近整数的浮点运算
ceil floor roundlroundllround (C++11)(C++11)(C++11)	trunc (C++11) nearbyint (C++11) rintlrintllrint (C++11)(C++11)(C++11)
浮点操作函数
ldexp scalbnscalbln (C++11)(C++11) ilogb (C++11) logb (C++11)	frexp modf nextafternexttoward (C++11)(C++11) copysign (C++11)
分类/比较
fpclassify (C++11) isfinite (C++11) isinf (C++11) isnan (C++11) isnormal (C++11) signbit (C++11)	isgreater (C++11) isgreaterequal (C++11) isless (C++11) islessequal (C++11) islessgreater (C++11) isunordered (C++11)
宏常量
HUGE_VALFHUGE_VALHUGE_VALL (C++11)(C++11) INFINITY (C++11) NAN (C++11) math_errhandlingMATH_ERRNOMATH_ERREXCEPT (C++11)	FP_NORMALFP_SUBNORMALFP_ZEROFP_INFINITEFP_NAN (C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)

 

在标头 <cmath> 定义
#define MATH_ERRNO        1		(C++11 起)
#define MATH_ERREXCEPT    2		(C++11 起)
#define math_errhandling  /*implementation defined*/		(C++11 起)

宏常量 math_errhandling 展开成 int 类型的表达式，要么等于 MATH_ERRNO ，要么等于 MATH_ERREXCEPT ，要么等于其逐位或（ MATH_ERRNO | MATH_ERREXCEPT ）。

math_errhandling 的值指示浮点运算符和函数所进行的错误处理：

常量	解释
MATH_ERREXCEPT	指示使用浮点异常： <cfenv> 中至少定义了 FE_DIVBYZERO 、 FE_INVALID 及 FE_OVERFLOW 。
MATH_ERRNO	指明浮点运算使用变量 errno 报告错误。

若实现支持 IEEE 浮点算术（ IEC 60559 ），则要求 math_errhandling & MATH_ERREXCEPT 非零。

识别下列浮点错误条件：

条件	解释	errno	浮点异常	示例
定义域错误	参数在该运算的数学上的定义域之外（每个函数的描述列出了要求的定义域错误）	EDOM	FE_INVALID	std::acos(2)
极点错误	函数的数学结果恰是无限大或未定义	ERANGE	FE_DIVBYZERO	std::log(0.0) 、 1.0/0.0
上溢所致的值域错误	数学结果有限，但舍入后变为无限，或在向下舍入后变成最大可表示有限值	ERANGE	FE_OVERFLOW	std::pow(DBL_MAX,2)
下溢所致的域错误	结果非零，但因为舍入变为零，或变成非正规并有精度损失	ERANGE 或不改变（实现定义）	FE_UNDERFLOW 或无（实现定义）	DBL_TRUE_MIN/2
结果不准确	结果必须被舍入到目标类型	不改变	FE_INEXACT 或无（未指定）	std::sqrt(2)、 1.0/10.0

注意

通常， FE_INEXACT 是否为数学库函数所引发是未指定的，但这可以显式指定于函数的描述（例如 std::rint vs std::nearbyint ）。

C++11 前，浮点异常是未指定的，要求对于任何定义域错误有 EDOM ，要求对上溢和实现定义的下溢有 ERANGE 。

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <cerrno>
#include <cstring>
#pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main()
{
    std::cout << "MATH_ERRNO is "
              << (math_errhandling & MATH_ERRNO ? "set" : "not set") << '\n'
              << "MATH_ERREXCEPT is "
              << (math_errhandling & MATH_ERREXCEPT ? "set" : "not set") << '\n';
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    errno = 0;
    std::cout <<  "log(0) = " << std::log(0) << '\n';
    if(errno == ERANGE)
            std::cout << "errno = ERANGE (" << std::strerror(errno) << ")\n";
    if(std::fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        std::cout << "FE_DIVBYZERO (pole error) reported\n";
}

可能的输出：

MATH_ERRNO is set
MATH_ERREXCEPT is set
log(0) = -inf
errno = ERANGE (Numerical result out of range)
FE_DIVBYZERO (pole error) reported

参阅

FE_ALL_EXCEPTFE_DIVBYZEROFE_INEXACTFE_INVALIDFE_OVERFLOWFE_UNDERFLOW (C++11)	浮点异常 (宏常量)
errno	展开成 POSIX 兼容的线程局域错误号变量的宏 (宏变量)