MATH_ERROR(7) | Linux Programmer's Manual | MATH_ERROR(7) |
名前
math_error -数学関数からのエラーの検出書式
#include <math.h>
#include <errno.h>
#include <fenv.h>
説明
エラーが発生すると、ほとんどのライブラリ関数は (-1 や NULL などの) 特別な値を返すことでエラーを通知する。 <math.h> で宣言されている数学関数は、通常は浮動小数点値を返すので、他の機構を使ってエラーを通知する。エラー通知機構は 2 種類あり、古いものが errno を設定するやり方であり、新しいものが fenv(3) で説明されている浮動小数点例外機構である。 ( feclearexcept(3) と fetestexcept(3) を使用する。これらについては以下で概要を説明している。)
feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
を呼び出すべきである。
数学関数から返ってきた際に、 errno が 0 以外か、
fetestexcept(FE_INVALID | FE_DIVBYZERO | FE_OVERFLOW |
FE_UNDERFLOW);
の呼び出しが 0 以外を返した場合 ( fenv(3) 参照)、数学関数でエラーが発生している。
数学関数で発生するエラー条件については以下で説明する。
領域エラー (domain error)
領域エラー が発生するのは、数学関数に渡された引き数の値がその関数が定義されている領域に入っていない場合である (例えば log(3) に負の引き数を渡した場合)。領域エラーが発生すると、数学関数は普通は NaN を返し (同じ状況で違う値を返す関数もある)、 errno に EDOM を設定し、「無効 (invalid)」浮動小数点例外 ( FE_INVALID) を上げる。極エラー (pole error)
極エラー が発生するのは、関数の数学的な結果が無限大そのものとなる場合である (例えば 0 の対数は負の無限大である)。極エラーが発生すると、その関数の返り値は (符号付きの) HUGE_VAL, HUGE_VALF, HUGE_VALL のいずれかとなる (前記の値のうちどれが返るかは関数の返り値の型により決まり、それぞれ double, float, long double に対応する)。結果の符号は、その関数の数学的な定義から決定される。 errno は ERANGE に設定され、「0 による除算 (divide-by-zero)」浮動小数点例外 ( FE_DIVBYZERO) が上がる。範囲エラー (range エラー)
範囲エラー が発生するのは、関数の結果の値がその関数の返り値の型では表現できない場合である。関数の返り値は、範囲エラーがオーバーフローであったかアンダーフローであったかによって異なる。注意
C99 と POSIX.1-2001 で規定されている math_errhandling 識別子は glibc ではサポートされていない。この識別子は、2 つのエラー通知機構 ( errno と fetestexcept(3) 経由で取得できる例外) のうちどちらが使用されているかを通知することになっている。標準では、少なくとも一つは使用されることが要求されているが、両方とも利用可能であってもよいとされている。 glibc での現在の (バージョン 2.8 での) 状況はかなり混乱している。ほとんどの関数 (ただし全部ではない) はエラー時に例外を上げる。いくつかの関数は errno も設定する。 errno を設定するが、例外を上げない関数も少しだけ存在する。どちらも行わない関数もごく少数だが存在する。詳細については個々のマニュアルページを参照のこと。
double x, r;
if (isnan(x) || islessequal(x, 0)) {
/* Deal with NaN / pole error / domain error */
}
r = log(x);
このページに書かれていることは、 ( <complex.h> で宣言されている) 複素数関数にはあてはまらない。一般に、C99 や POSIX.1-2001 ではこれらの関数がエラーを返すことを要求してない。
gcc(1) の -fno-math-errno オプションを使うと、実行ファイルで、標準の実装よりも高速な数学関数の実装が使用されるようになるが、エラー時に errno が設定されない ( gcc(1) の -ffast-math オプションを指定した場合にも -fno-math-errno は有効になる)。このオプションを指定した場合でも、 fetestexcept(3) を使ったエラーの検査は可能である。
関連項目
gcc(1), errno(3), fenv(3), fpclassify(3), INFINITY(3), isgreater(3), matherr(3), nan(3)この文書について
この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 3.51 の一部である。プロジェクトの説明とバグ報告に関する情報は http://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。2008-08-11 | Linux |