如何在C中使用nan和inf？

Question

如果出现错误,我有一个可以返回nan或inf的数值方法,并且为了测试目的,我想暂时强制它返回nan或inf以确保正确处理情况.是否有一种可靠的,独立于编译器的方法来在C中创建nan和inf的值？

谷歌搜索大约10分钟后,我只能找到编译器相关的解决方案.

Answer 1

您可以测试您的实现是否具有它:

#include <math.h>
#ifdef NAN
/* NAN is supported */
#endif
#ifdef INFINITY
/* INFINITY is supported */
#endif

存在INFINITY由C99(或至少是最新的草稿)保证,并且"扩展为表示正或无符号无穷大的float类型的常量表达式,如果可用;否则为float类型的正常量,在转换时溢出."

NAN 可以定义,也可以不定义,并且"当且仅当实现支持float类型的安静NaN时才定义.它扩展为float类型的常量表达式,表示安静的NaN."

请注意,如果您要比较浮点值,请执行以下操作:

a = NAN;

即使这样,

a == NAN;

是假的.检查NaN的一种方法是:

#include <math.h>
if (isnan(a)) { ... }

您还可以:a != a测试是否a为NaN.

还有isfinite(),isinf(),isnormal(),和signbit()中宏math.h在C99.

C99还具有以下nan功能:

#include <math.h>
double nan(const char *tagp);
float nanf(const char *tagp);
long double nanl(const char *tagp);

(参考:n1256).

为了爱的可读性,`a!= a`应该_NEVER_使用. (20认同)
很好的答案.NAN和INFINITY宏的参考是C99§7.12第4和第5段.除了(isnan(a))之外,您还可以使用(a!= a)在符合C的实现上检查NaN. (2认同)

Answer 2

没有编译器独立的方法,因为C(也不是C++)标准都没有说浮点数学类型必须支持NAN或INF.

编辑:我刚检查了C++标准的措辞,它说这些函数(模板类numeric_limits的成员):

quiet_NaN() 
signalling_NaN()

wiill返回NAN表示"如果可用".它没有扩展"如果可用"意味着什么,但可能是"如果实现的FP代表支持它们".同样,有一个功能:

infinity()

返回正的INF代表"如果可用".

这些都在<limits>标题中定义- 我猜测C标准有类似的东西(可能也"如果可用"),但我没有当前C99标准的副本.

C不强制要求IEEE浮点表示. (16认同)
在C99中,C头`<math.h>`定义了`nan()`,`nanf()`和`nanl()`,它们返回NaN的不同表示形式(作为`double`,`float`,和分别使用`int`和无穷大(如果可用)可以通过生成一个带有`log(0)`或其他东西来返回.即使在C99中,也没有标准的方法来检查它们.不幸的是,`<float.h>`标题(`<limits.h>`用于整数类型)是静态的`inf`和`nan`值. (14认同)
@IngeHenriksen - 非常确定微软已声明它无意支持VC++支持C99. (2认同)

Answer 3

一种独立于编译器的方式,但不是处理器独立的方式来获取这些

int inf = 0x7F800000;
return *(float*)&inf;

int nan = 0x7F800001;
return *(float*)&nan;

这适用于任何使用IEEE 754浮点格式(x86都支持)的处理器.

更新:经过测试和更新.

铸造成`(浮动&)`？这对我来说不像C.你需要`int i = 0x7F800000; return*(float*)&i;` (6认同)
注意,"0x7f800001"是IEEE-754标准中所谓的*信令*NaN.虽然大多数库和硬件都不支持信令NaN,但最好还是返回一个像0x7fc00000`这样的安静NaN. (5认同)
**警告:**这可能会通过违反[严格别名](/ questions/98650/what-is-the-strict-aliasing-rule)规则触发**未定义行为**.建议(以及编译器中最好的支持)方式[打字](http://en.wikipedia.org/wiki/Type_punning)是通过[工会成员](/ questions/346622/views-on-type-punning) -in-C). (5认同)
@WaffleMatt - 为什么这个端口不会在32/64位之间？无论底层处理器的寻址大小如何,IEEE 754单精度浮点数均为32位. (2认同)
除了@ulidtko指出的严格的别名问题之外，它还假定目标对整数使用相同的字节序作为浮点数，这肯定并非总是如此。 (2认同)

Answer 4

这适用于float和double:

double NAN = 0.0/0.0;
double POS_INF = 1.0 /0.0;
double NEG_INF = -1.0/0.0;

编辑:正如有人已经说过的那样,旧的IEEE标准说这些值应该会引发陷阱.但是新的编译器几乎总是关闭陷阱并返回给定的值,因为陷阱会干扰错误处理.

Answer 5

double a_nan = strtod("NaN", NULL);
double a_inf = strtod("Inf", NULL);