プログラムでオーバーフローするような大きな値を扱った際にnan(非数)やinf(無限)が出現した。このnanやinfが出現する法則がよくわからないので(マニュアル等を見れば書いてあるのだろうが…)自分が所持している環境で検証を行った。ソースは次のとおり
#include #include int main(void) { printf("1/0 = %f\n", 1./0.); printf("exp(710) = %e\n", exp(710.)); printf("log(0) = %f\n\n", log(0.)); //infの有限値との加減乗除 printf("1 + inf = %f\n", 1.+exp(710.)); printf("1 - inf = %f\n", 1.-exp(710.)); printf("1 * inf = %f\n", 1.*exp(710.)); printf("1 / inf = %f\n\n", 1./exp(710.)); //inf同士の加減乗除 printf("inf + inf = %f\n", exp(710.)+exp(710.)); printf("inf - inf = %f\n", exp(710.)-exp(710.)); printf("inf * inf = %f\n", exp(710.)*exp(710.)); printf("inf / inf = %f\n\n", exp(710.)/exp(710.)); //nanと有限値の加減乗除 printf("1 + nan = %f\n", 1.+(exp(710.)/exp(710.))); printf("1 - nan = %f\n", 1.-(exp(710.)/exp(710.))); printf("1 * nan = %f\n", 1.*(exp(710.)/exp(710.))); printf("1 / nan = %f\n\n", 1./(exp(710.)/exp(710.))); return 0; }
最初の3つの式がパッと思いついたnan,infになると思われるもので、
1/0 = nan, exp(710) = inf, log(0) = -infになると予想する。
指数関数の710という値はdouble型の上限1.797693e+308から
exp(x) = 1.797693e+308 -> x = log(1.797693)+308*log(10) = 709.78
より上限を越える値を選択した。
- 結果1
コンパイラ:gcc(version 4.4.7)
実行結果1/0 = inf exp(710) = inf log(0) = -inf 1 + inf = inf 1 - inf = -inf 1 * inf = inf 1 / inf = 0.000000 inf + inf = inf inf - inf = -nan inf * inf = inf inf / inf = -nan 1 + nan = -nan 1 - nan = -nan 1 * nan = -nan 1 / nan = -nan
- 結果2
コンパイラ:Microsoft(R) 32-bit C/C++ Optimizing Compiler Version 15.00.21022.08(Visual Studio 2008)
このコンパイラでは1/0は
「error C2124: 除算、剰余演算が 0 で行われています。」
とエラーで弾かれてしまった為、変数に0を格納して実行した。
実行結果1/0 = 1.#INF00 exp(710) = 1.#INF00 log(0) = -1.#INF00 1 + inf = 1.#INF00 1 - inf = -1.#INF00 1 * inf = 1.#INF00 1 / inf = 0.000000 inf + inf = 1.#INF00 inf - inf = -1.#IND00 inf * inf = 1.#INF00 inf / inf = -1.#IND00 1 + nan = -1.#IND00 1 - nan = -1.#IND00 1 * nan = -1.#IND00 1 / nan = -1.#IND00
結果の表現は違うが1.#INF00はinf、-1.#IND00はnanを表している
今回2つの環境でテストを行ったが、両方共に同じ結果となった。ちなみに変数がinfかnanかを判定するには”==”でなく”isinf()”と”isnan()”というマクロを使用する。(詳細は他のサイトを参考にしてください)