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捕获数学函数异常
假如我们要用一个数学函数,比如反正弦函数asin(x),如果变元x的值是由用户提供或某个中间结果,则在调用时必须判断其取值范围是合理,是否满|x|<=1?即
if(fabs(x)<=1) y=asin(x);
else y=…
对数函数也可作类似的处理。但是如果遇到幂函数pow(x,y)时,问题就不那么简单了。仔细分析将发现:
Y X |
负小数 |
负整数 |
0 |
整数 |
小数 |
负小数 |
无意义 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
无意义 |
负整数 |
无意义 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
无意义 |
0 |
无意义 |
无意义 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
整数 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
小数 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
有意义 |
例如:pow(-1.2,-1.2)=-1.#IND。如果要编程处理,至少需要六个if语句。即使如此,也有麻烦:如何判断一个double型的变元的值是整数还是小数?
为了处理数学函数运算中出现的异常,VC++提供了一个函数_mather,其原型在中: int _matherr( struct _exception *except );
为了利用此函数,只需在应用数学函数的地方定义一个这样的函数,例如#include
#include
void main()
{
double x,y,z;
x=-1.23;
y=-1;
z=pow(x,y);
printf("%g\n",z);
y=-1.1;
z=pow(x,y);
printf("%g\n",z);
}
int _matherr(struct _exception *except)
{
char* errorString[] = {"_DOMAIN","_SING", "_OVERFLOW", "_PLOSS",
"_TLOSS", "_UNDERFLOW"};
printf("Error function name is %s\n",except->name);
printf("The varianbles arg1=%g,arg2=%g\n",except->arg1,except->arg2);
printf("The error type = %s\n",errorString[except->type]);
printf("The error value=%g\n",except->retval);
except->retval=1234;
printf("After handling error value=%g\n",except->retval);
return 1;
}
编译、运行,结果为 -0.813008
Error function name is pow
The varianbles arg1=-1.23,arg2=-1.1
The error type = _SING
The error value=-1.#IND
After handling error value=1234
1234
Press any key to continue
第一行为-1.23的倒数,第二~六两行是_matherr函数的输出,第七行是主函数的输出。
也许有人会说,main函数并没有调用_matherr函数,为什么会出现这种情况呢?这就是VC++编译器为我们做的事情了。它很有可能在数学函数中设 置了跳转来实现异常处理,当数学库中的符点函数探测到一个错误时,就调用此函数。下面是有关_matherr函数的一些说明:
1、返回值:类型是整型的。按惯例,0返回值用来标志一个错误,非0值标志成功。如果返回0,则错误信息可被显示,错误序号被正确设置。如果返回非0值,没有显示错误信息,错误序号也保持不变。
2、参数:except指针指向一个包含错误信息的结构 struct _exception。
_exception结构包含有如下数据成员:
int type 异常类型;
char *name 出错函数名;
double arg1, arg2 函数的第一和第二(如果有的话)参数;
double retval 函数的返回值。
注意:数学函数的错误类型定义如下:
_DOMAIN 变元定义域错误;
_SING 变元奇异点错误;
_OVERFLOW 溢出错误;
_PLOSS 精度部分遗失;
_TLOSS 精度丢失;
_UNDERFLOW 下溢错误,结果太小,无发表示。
下面是MSDN给我们提供的一个示例供大家参考:
/* MATHERR.C illustrates writing an error routine for math
* functions. The error function must be:
* _matherr
*/
#include
#include
#include
void main()
{
/* Do several math operations that cause errors. The _matherr
* routine handles _DOMAIN errors, but lets the system handle
* other errors normally.
*/
printf( "log( -2.0 ) = %e\n", log( -2.0 ) );
printf( "log10( -5.0 ) = %e\n", log10( -5.0 ) );
printf( "log( 0.0 ) = %e\n", log( 0.0 ) );
}
/* Handle several math errors caused by passing a negative argument
* to log or log10 (_DOMAIN errors). When this happens, _matherr
* returns the natural or base-10 logarithm of the absolute value
* of the argument and suppresses the usual error message.
*/
int _matherr( struct _exception *except )
{
/* Handle _DOMAIN errors for log or log10. */
if( except->type == _DOMAIN )
{
if( strcmp( except->name, "log" ) == 0 )
{
except->retval = log( -(except->arg1) );
printf( "Special: using absolute value: %s: _DOMAIN "
"error\n", except->name );
return 1;
}
else if( strcmp( except->name, "log10" ) == 0 )
{
except->retval = log10( -(except->arg1) );
printf( "Special: using absolute value: %s: _DOMAIN "
"error\n", except->name );
return 1;
}
}
else
{
printf( "Normal: " );
return 0; /* Else use the default actions */
}
}
输出结果
Special: using absolute value: log: _DOMAIN error
log( -2.0 ) = 6.931472e-001
Special: using absolute value: log10: _DOMAIN error
log10( -5.0 ) = 6.989700e-001
Normal: log( 0.0 ) = -1.#INF00e+000