Как обнаружить переполнение и переполнение двойной точки с двойной точностью?

Ответ 1

Многое зависит от контекста. Чтобы быть совершенно портативным, вы должны перед выполнением операции, например. (для добавления):

if ( (a < 0.0) == (b < 0.0)
    && std::abs( b ) > std::numeric_limits<double>::max() - std::abs( a ) ) {
    //  Addition would overflow...
}

Аналогичная логика может использоваться для четырех основных операторов.

Если все машины, на которые вы нацелены, поддерживают IEEE (который вероятно, случай, если вам не нужно рассматривать мэйнфреймы), вы может просто выполнять операции, затем использовать isfinite или isinf on результаты.

Для нижнего потока первый вопрос заключается в том, происходит ли постепенное переполнение считается недостаточным или нет. Если нет, просто проверьте, результаты равны нулю, а a != -b - трюк. Если ты хочешь для обнаружения постепенного перетока (который, вероятно, присутствует только в том случае, если у вас есть IEEE), то вы можете использовать isnormal — это будет return false, если результаты соответствуют постепенному потоку. (В отличие от переполнения, вы проверите для underflow после операции.)

Ответ 2

POSIX, C99, С++ 11 имеют <fenv.h> (и <cfenv> для С++ 11), которые имеют функции для проверки флажков исключений IEEE754 (которые не имеют ничего общего с исключениями С++, было бы слишком легко ):

int  feclearexcept(int);
int  fegetexceptflag(fexcept_t *, int);
int  feraiseexcept(int);
int  fesetexceptflag(const fexcept_t *, int);
int  fetestexcept(int);

Флаг является битовым полем со следующими битами:

FE_DIVBYZERO
FE_INEXACT
FE_INVALID
FE_OVERFLOW
FE_UNDERFLOW

Итак, вы можете очистить их перед операциями, а затем проверить их после. Вам нужно будет проверить документацию о влиянии функций библиотеки на них.

Ответ 3

С достойным компилятором (который поддерживает новейший стандарт С++) вы можете использовать эти функции:

#include <cfenv>
#include <iostream>

int main() {
    std::feclearexcept(FE_OVERFLOW);
    std::feclearexcept(FE_UNDERFLOW);

    double overflowing_var = 1000;
    double underflowing_var = 0.01;

    std::cout << "Overflow flag before: " << (bool)std::fetestexcept(FE_OVERFLOW) << std::endl;
    std::cout << "Underflow flag before: " << (bool)std::fetestexcept(FE_UNDERFLOW) << std::endl;

    for(int i = 0; i < 20; ++i) {
        overflowing_var *= overflowing_var;
        underflowing_var *= underflowing_var;
    }

    std::cout << "Overflow flag after: " << (bool)std::fetestexcept(FE_OVERFLOW) << std::endl;
    std::cout << "Underflow flag after: " << (bool)std::fetestexcept(FE_UNDERFLOW) << std::endl;
}

/** Output:
  Overflow flag before: 0
  Underflow flag before: 0
  Overflow flag after: 1
  Underflow flag after: 1
 */

Ответ 4

ISO C99 определяет функции для запроса и управления словом состояния с плавающей запятой. Вы можете использовать эти функции для проверки исключенных исключений, когда это удобно, а не беспокоиться о них в середине расчета.

Он обеспечивает

FE_INEXACT
FE_DIVBYZERO
FE_UNDERFLOW
FE_OVERFLOW
FE_INVALID

Например

   {
       double f;
       int raised;
       feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT);
       f = compute ();
       raised = fetestexcept (FE_OVERFLOW | FE_INVALID);
       if (raised & FE_OVERFLOW) { /* ... */ }
       if (raised & FE_INVALID) { /* ... */ }
       /* ... */
     }

http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Status-bit-operations.html