为什么不产生双重下溢？

Question

任何人都可以解释为什么这个片段不会产生下溢异常(在MSVC 2013和gcc @coliru上)？从average函数返回的值低于DBL_MIN.

#include <float.h>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <limits>

const size_t g_testValueCount = 10;
const double g_testValues[g_testValueCount] = { DBL_MIN, 0 };

double unsafeAverage(const double* testValues, size_t testValueCount)
{
    double result = 0;
    for (size_t testValueIndex = 0; testValueIndex < testValueCount; ++testValueIndex)
    {
        result += testValues[testValueIndex];
    }
    return result / testValueCount;
}

int main(int argc, char** argv)
{
    std::cout << "DBL_MIN = " << std::setprecision(std::numeric_limits<double>::digits10) << DBL_MIN << std::endl;
    try
    {
        std::cout << "    AVG = " << std::setprecision(std::numeric_limits<double>::digits10) << unsafeAverage(g_testValues, g_testValueCount) << std::endl;
    }
    catch (...)
    {
        std::cout << "unsafeAverage caught an exception!" << std::endl;
    }
    return 0;
}

Answer 1

您没有遇到下溢异常的两个主要原因:

• 浮点异常不是C++异常,所以一般情况下你不能用它来捕获它们catch(...).

• MSVC的默认浮点下溢行为(可能是在Coliru上使用g ++)是产生非正规值,或者为零.非正规值是低于普通最小值的值,具有较少的有效位.随着有效位数变为零,您将获得实际零.

使用C++ 11及更高版本,您可以通过C99 fetestexcept函数检查浮点错误.

以下是您重写的代码以使用此类检查:

#include <float.h>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <limits>
#include <limits.h>
using namespace std;

#include <fenv.h>

const size_t g_testValueCount = 10;
const double g_testValues[g_testValueCount] = { DBL_MIN, 0 };

auto unsafeAverage( const double* const testValues, int const testValueCount )
    -> double
{
    double result = 0;
    for( int i = 0; i < testValueCount; ++i )
    {
        result += testValues[i];
    }
    return result / testValueCount;
}

auto main() -> int
{
    cout  << setprecision( numeric_limits<double>::digits10 );
    cout << "DBL_MIN = " << DBL_MIN << endl;
    try
    {
        feclearexcept( FE_ALL_EXCEPT );
        auto const result = unsafeAverage(g_testValues, g_testValueCount);
        if( fetestexcept(FE_ALL_EXCEPT ) )
        {
            throw std::runtime_error( "Oopsie daisy!" );
        }
        cout << "    AVG = " << result << endl;
    }
    catch( ... )
    {
        cerr << "!unsafeAverage caught an exception" << endl;
        return EXIT_FAILURE;
    }
}

^{注意:
¹尽管Visual C++在20世纪90年代将其作为语言扩展}