浮点数NaN和INF(#IND, #INF)

2019年11月3日 155次阅读

参考:

http://www.cplusplus.com/reference/cmath/isnan/

http://technet.microsoft.com/zh-cn/tzthab44(v=vs.95)

http://blog.163.com/chen_dawn/blog/static/112506320125494852135/

http://blog.csdn.net/zhang11wu4/article/details/7781099

http://baike.baidu.com/view/1634738.htm?fr=aladdin

http://bbs.csdn.net/topics/110121822

http://blog.csdn.net/sunmenggmail/article/details/7853081

http://stackoverflow.com/questions/570669/checking-if-a-double-or-float-is-nan-in-c

 

Owed by: 春夜喜雨 http://blog.csdn.net/chunyexiyu  转载请标明来源 

 

NaN&INF定义

在一些情况会出现无效的浮点数，例如除0，例如负数求平方根等，像这类情况，获取到的浮点数的值是无效的。

NaN 即 Not a Number         非数字

INF  即 Infinite            无穷大

 

通常无效浮点数的内存表示方法是:

根据IEEE 754标准:
阶码全1，尾数全0表示无穷大INF。例如1.0/0.0

阶码全1，尾数非全0的表示无效数NaN。例如:求负数的平方根，例如0.0/0.0。

(注意: int型时除0是非法的，产生运行异常。Remember,integer division by 0 causes a runtime exception.)

 

 

INF无穷大:在doulbe/float时的取值

float f = 0; (4字节 1位符号位，8位指数，23位小数，指数偏移127)

*(UINT*)&f = 0x7F800000L;//正无穷(二进制 [0111 1111] [1000 0000] [0000 0000] [0000 0000])

*(UINT*)&f = 0xFF800000L;//负无穷(二进制 [1111 1111] [1000 0000] [0000 0000] [0000 0000])

 

double var = 0; (8字节 1位符号位，11位指数，52位小数，指数偏移1023)

// 因为通常是little endian，所以通常修改其前后4个字节

UINT* pVar = ((UINT*)&var) + 1;

*(pVar) = 0x7FF00000L;//正无穷

*(pVar) = 0xFFF00000L;//负无穷

 

常用的浮点数INF&NaN判断方法:

1．     Windows中，使用_isnan判断NaN情况；使用!_isnan && !_finite判断INF情况；使用!_finite判断NaN和INF两种情况

_isnan  //it returns a nonzero value if the argument x is a NaN;

_finite //It returns 0 if the argument is infinite or a NaN.

 

2．Linux中，使用insnan和isinf两个函数分别判别两种情况:

isNan

isInf

 

3．也可自己来写:

int isNaN(double x) {return x != x; }

#define _INF_DEFINE 1.0/0.0

int isInf(double n)

{

    static double pinf = 0.0;

    static double ninf = 0.0;

    if (pinf == 0.0) {

            pinf = _INF_DEFINE;

            ninf = -pinf;

    }

    return memcmp(&n, &pinf, sizeof(n)) == 0

            || memcmp(&n, &ninf, sizeof(n)) == 0;

}

 

依据:

1.   NaN是唯一与自身不等的浮点数类型，所以IsNan可以用 x != x来判断。Anything compared with NAN is false, so NAN == NAN is false.

2.   INF阶码全1，尾数全0

 

还有一种借用isNan定义INF的方法

int isInf(double x) {return !isNaN(x) && isnan(x-x);}

依据:

1.   Inf – Inf得到的为NaN

 

附一段测试代码

#include "stdio.h"

void ViewHex(double x)
{
	unsigned int* pUInt = ((unsigned int*)(&x));
	printf("0x%08X  ", *pUInt);
	pUInt++;
	printf("0x%08X\n", *pUInt);
}
int main()
{
	double a = 1.0/0.0;
	double b = 0.0/0.0;
	double c = a-a;
	printf("%f\n%f\n%f\n", a, b, c);
	printf("%f\n%f\n%f\n", -a, -b, -c);
	ViewHex(a);
	ViewHex(b);
	ViewHex(c);
	ViewHex(-a);
	ViewHex(-b);
	ViewHex(-c);
	getchar();
        return 0;
}

 

// 测试输出(运行环境: window 编译程序:mingw/gcc)

inf

nan

nan

-inf

nan

nan

0x00000000 0x7FF00000

0x00000000 0xFFF80000

0x00000000 0xFFF80000

0x00000000 0xFFF00000

0x00000000 0x7FF80000

0x00000000 0x7FF80000

 

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