System.ArithmeticException 未在 F# 中引发

Question

考虑下面的代码

let a = 5. / 0.
let b = sin a
let c = sqrt(-5.)

它同时产生 Infinity 和 NaN。在这两种情况下，我都希望抛出异常（出于调试目的）。

我使用 Visual Studio 2010。我将 Debug/Exceptions.../Common Language Runtime Exceptions/System/System.ArithmeticException 设置为“Thrown”，但是在运行代码时，没有抛出异常。

知道为什么以及如何在 NaN 或 Infinity 上引发异常吗？

Answer 1

如果您想要算术异常，请尝试将整数除以零。 System.Double 类型（F# 中的 float）按设计不会引发异常（所有异常情况都以 NaN 结尾）。

来自the MSDN docs：

浮点运算符， 包括赋值运算符，做 不抛出异常。相反，在 特殊情况的结果 浮点运算为零， 无穷大，或 NaN....

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更新：如果您希望在Infinity 或NaN 的情况下引发异常，我会提供same advice as desco 并建议您包装您要调用的方法。

很遗憾，我对 F# 不够熟悉，无法以您选择的语言提供代码示例；但在 C# 中，您可能会为 sqrt 函数执行此操作：

public static double CheckedSqrt(double x)
{
    double sqrt = Math.Sqrt(x);
    if (double.IsNaN(sqrt))
    {
        throw new ArithmeticException("The square root of " + x + " is NaN.");
    }

    return sqrt;
}

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更新 2：另一种选择是为 double 类型本身编写自己的包装器，它不允许 Infinity 或 NaN 值（同样，下面是 C#-如果这在 F# 中是不可能的，我深表歉意，在这种情况下，我给你的建议绝对是无用的）：

public struct CheckedDouble // : IEquatable<CheckedDouble>, etc.
{
    double m_value;

    public CheckedDouble(double value)
    {
        if (double.IsInfinity(value) || double.IsNaN(value))
        {
            throw new ArithmeticException("A calculation resulted in infinity or NaN.");
        }

        m_value = value;
    }

    public static implicit operator CheckedDouble(double value)
    {
        return new CheckedDouble(value);
    }

    public static implicit operator double(CheckedDouble checkedDouble)
    {
        return checkedDouble.m_value;
    }
}

然后，无论您在编写不想允许Infinity 或NaN 的代码，请使用此类型而不是直接使用double。

只是另一种选择。

Answer 2

想一想，这只有通过在 sin\sqrt 上提供自定义包装器才能实现。记录了 Math.Sqrt 和 Math.Sin 的当前行为。

Answer 3

正如其他人所说，您必须明确检查 NaN 条件。如果您想使用一些高级 F# 功能来做到这一点，那么您也可以使用计算表达式。

当您使用let! 绑定值时，可以定义一个自动检查 Nan 的构建器。然后你可以这样写：

check { let! a = 5. / 0.    // 'a' is checked here
        let! b = sin a      // 'b' is checked here
        let c = sqrt(-5.)   // 'c' is not checked (no 'let!')
        return a, b, c }

对于简单的检查来说，这可能过于复杂，但我觉得它非常好。计算构建器的定义如下所示（您需要添加While、For 和其他一些以支持所有语言结构）：

open System

type CheckedBuilder() = 
  member x.Bind(v:float, f) = 
    if Double.IsNaN(v) |> not then f v
    else raise (new ArithmeticException())
  member x.Return(v) = v

let check = CheckedBuilder()