如何設置log10(0)的返回值？

Question

代碼：

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

using namespace std;

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

當我在 C++ 中執行 log10(0) 時，它會打印給我-inf 。

它是否適用於我將使用的每個庫/編譯器？

或者它可以在不同的平台上改變嗎？

你將如何管理pole error保持double ？

Answer 1

根據cplusplus ，這取決於您從log10(0)獲得的庫。 但是，通常未定義log10(0)的值log10(0)如果您願意，可以是-inf ，但它不是實數）。 通常，您應該在它們發生之前阻止這種未定義的結果（在未定義行為的 C++ 意義上不是未定義，而是在數學意義上）。 例如

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

您在log10(0)情況下使用的值在很大程度上取決於您的應用程序。 但是，我認為在進行計算之前檢查0更容易，而不是依賴log10(0)返回某個特定值（因為它可能是-inf或完全不同的值）。

Answer 2

對於符合 IEC 60559 標准的浮點實現， log10的行為非常明確：

• 如果參數為 ±0，則返回 -∞ 並引發FE_DIVBYZERO 。
• 如果參數為 1，則返回 +0
• 如果參數為負，則返回 NaN 並FE_INVALID 。
• 如果參數是 +∞，則返回 +∞
• 如果參數是 NaN，則返回 NaN

此列表將允許您有條件地處理符合要求的實現的每個案例。 但老實說，我們知道只支持范圍 (+0, +∞)，因此無論您的實現是否合規，您都可以簡單地使用if -block 保護您的log10 。

一個偉大的方式來寫這個if嵌段是isnormal ，如果你不希望允許非正規數或isfinite如果你想支持非規格化。 例如，給定一個浮點變量foo ：

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

但是您的問題的答案是否定的 -∞ 不會總是返回。 但 C++ 確實保證返回： 鑒於log10(foo) ：

• 如果foo是float則返回值始終為-HUGE_VALF
• 如果foo是double -HUGE_VAL則返回值始終為-HUGE_VAL
• 如果foo是long double則返回值始終為-HUGE_VALL

在支持浮點無窮大的實現上，這些宏總是分別擴展到float 、 double和long double的正無窮大^[來源]

無論您的實現是否支持無窮大或這些值是否擴展到最大浮點值，處理此問題的正確方法仍然可能isnormal isfinite / isfinite但您也可以測試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 給出了明確的答案： cpp ref 。

如果參數為 ±0，則返回 -∞ 並引發 FE_DIVBYZERO。

所以是的，log10(0) 會給你 -inf，不管你使用什么庫/編譯器（只要它符合規范）。

Answer 4

在數學中沒有計算log(0)選項