如何设置log10(0)的返回值？

Question

代码：

#include <iostream>
#include <math.h>

using namespace std;

int main ()
{
  double result = log10(0.0);
  cout << result;
}

当我在 C++ 中执行 log10(0) 时，它会打印给我-inf 。

它是否适用于我将使用的每个库/编译器？

或者它可以在不同的平台上改变吗？

你将如何管理pole error保持double ？

Answer 1

根据cplusplus ，这取决于您从log10(0)获得的库。 但是，通常未定义log10(0)的值log10(0)如果您愿意，可以是-inf ，但它不是实数）。 通常，您应该在它们发生之前阻止这种未定义的结果（在未定义行为的 C++ 意义上不是未定义，而是在数学意义上）。 例如

double x;
x = foo();
if ( x <= 0 ) {
    /* handle this case extra */
else {
    y = log10(x);
}

您在log10(0)情况下使用的值在很大程度上取决于您的应用程序。 但是，我认为在进行计算之前检查0更容易，而不是依赖log10(0)返回某个特定值（因为它可能是-inf或完全不同的值）。

Answer 2

对于符合 IEC 60559 标准的浮点实现， log10的行为非常明确：

• 如果参数为 ±0，则返回 -∞ 并引发FE_DIVBYZERO 。
• 如果参数为 1，则返回 +0
• 如果参数为负，则返回 NaN 并FE_INVALID 。
• 如果参数是 +∞，则返回 +∞
• 如果参数是 NaN，则返回 NaN

此列表将允许您有条件地处理符合要求的实现的每个案例。 但老实说，我们知道只支持范围 (+0, +∞)，因此无论您的实现是否合规，您都可以简单地使用if -block 保护您的log10 。

一个伟大的方式来写这个if嵌段是isnormal ，如果你不希望允许非正规数或isfinite如果你想支持非规格化。 例如，给定一个浮点变量foo ：

if(isfinite(foo) && foo > 0) {
    cout << log10(foo) << endl;
} else {
    cout << "foo is invalid\n";
}

但是您的问题的答案是否定的 -∞ 不会总是返回。 但 C++ 确实保证返回： 鉴于log10(foo) ：

• 如果foo是float则返回值始终为-HUGE_VALF
• 如果foo是double -HUGE_VAL则返回值始终为-HUGE_VAL
• 如果foo是long double则返回值始终为-HUGE_VALL

在支持浮点无穷大的实现上，这些宏总是分别扩展到float 、 double和long double的正无穷大^[来源]

无论您的实现是否支持无穷大或这些值是否扩展到最大浮点值，处理此问题的正确方法仍然可能isnormal isfinite / isfinite但您也可以测试log10的返回：

const auto result = log10(foo);

if(is_same_v<decltype(foo), float> && result == -HUGE_VALF ||
   is_same_v<decltype(foo), double> && result == -HUGE_VAL ||
   is_same_v<decltype(foo), long double> && result = -HUGE_VALL) {
    cout << "foo is invalid\n";
} else {
    cout << result << endl;
}

Answer 3

那么 c++ ref 给出了明确的答案： cpp ref 。

如果参数为 ±0，则返回 -∞ 并引发 FE_DIVBYZERO。

所以是的，log10(0) 会给你 -inf，不管你使用什么库/编译器（只要它符合规范）。

Answer 4

在数学中没有计算log(0)选项