捕獲數學函數異常

捕獲數學函數異常

假如我們要用一個數學函數，比如反正弦函數asin(x)，如果變元x的值是由使用者提供或某個中間結果，則在調用時必須判斷其取值範圍是合理，是否滿|x|<=1？即

if(fabs(x)<=1) y=asin(x);

else y=…

對數函數也可作類似的處理。但是如果遇到冪函數pow(x,y)時，問題就不那麼簡單了。仔細分析將發現：

 

Y X	負小數	負整數	0	整數	小數
負小數	無意義	有意義	有意義	有意義	無意義
負整數	無意義	有意義	有意義	有意義	無意義
0	無意義	無意義	有意義	有意義	有意義
整數	有意義	有意義	有意義	有意義	有意義
小數	有意義	有意義	有意義	有意義	有意義

 

例如：pow（-1.2，-1.2）=-1.#IND。如果要編程處理，至少需要六個if語句。即使如此，也有麻煩：如何判斷一個double型的變元的值是整數還是小數？

為了處理數學函數運算中出現的異常，VC++提供了一個函數_mather，其原型在中： int _matherr( struct _exception *except );

為了利用此函數，只需在應用數學函數的地方定義一個這樣的函數，例如#include

#include

void main()

{

double x,y,z;

x=-1.23;

y=-1;

z=pow(x,y);

printf("%g\n",z);

y=-1.1;

z=pow(x,y);

printf("%g\n",z);

}

 

int _matherr(struct _exception *except)

{

char* errorString[] = {"_DOMAIN","_SING", "_OVERFLOW", "_PLOSS",

                                         "_TLOSS", "_UNDERFLOW"};

printf("Error function name is %s\n",except->name);

printf("The varianbles arg1=%g,arg2=%g\n",except->arg1,except->arg2);

printf("The error type = %s\n",errorString[except->type]);

printf("The error value=%g\n",except->retval);

except->retval=1234;

printf("After handling error value=%g\n",except->retval);

return 1;

}

 

編譯、運行，結果為 -0.813008

Error function name is pow

The varianbles arg1=-1.23,arg2=-1.1

The error type = _SING

The error value=-1.#IND

After handling error value=1234

1234

Press any key to continue

 

第一行為-1.23的倒數，第二～六兩行是_matherr函數的輸出，第七行是主函數的輸出。

也許有人會說，main函數並沒有調用_matherr函數，為什麼會出現這種情況呢？這就是VC++編譯器為我們做的事情了。它很有可能在數學函數中設 置了跳轉來實現異常處理，當數學庫中的符點函數探測到一個錯誤時，就調用此函數。下面是有關_matherr函數的一些說明：

 

1、傳回值：類型是整型的。按慣例，0傳回值用來標誌一個錯誤，非0值標誌成功。如果返回0，則錯誤資訊可被顯示，錯誤序號被正確設定。如果返回非0值，沒有顯示錯誤資訊，錯誤序號也保持不變。

 

2、參數：except指標指向一個包含錯誤資訊的結構 struct _exception。

_exception結構包含有如下資料成員：

int type                        異常類型；

char *name                出錯函數名；

double arg1, arg2     函數的第一和第二（如果有的話）參數；

double retval              函數的傳回值。

注意：數學函數的錯誤類型定義如下：

_DOMAIN                   變元定義域錯誤；

_SING                           變元奇異點錯誤；

_OVERFLOW               溢出錯誤；

_PLOSS                         精度部分遺失；

_TLOSS                         精度丟失;

_UNDERFLOW           下溢錯誤，結果太小，無發表示。

 

下面是MSDN給我們提供的一個樣本供大家參考：

 

/* MATHERR.C illustrates writing an error routine for math

* functions. The error function must be:

* _matherr

*/

 

#include

#include

#include

 

void main()

{

/* Do several math operations that cause errors. The _matherr

* routine handles _DOMAIN errors, but lets the system handle

* other errors normally.

*/

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 ) );

}

 

/* Handle several math errors caused by passing a negative argument

* to log or log10 (_DOMAIN errors). When this happens, _matherr

* returns the natural or base-10 logarithm of the absolute value

* of the argument and suppresses the usual error message.

*/

int _matherr( struct _exception *except )

{

/* Handle _DOMAIN errors for log or log10. */

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; /* Else use the default actions */

}

}

 

輸出結果

Special: using absolute value: log: _DOMAIN error

log( -2.0 ) = 6.931472e-001

Special: using absolute value: log10: _DOMAIN error

log10( -5.0 ) = 6.989700e-001

Normal: log( 0.0 ) = -1.#INF00e+000