1.#INF00、-1.#IND00 和 -1.#IND 是什么意思？答案

【问题标题】：What do 1.#INF00, -1.#IND00 and -1.#IND mean?1.#INF00、-1.#IND00 和 -1.#IND 是什么意思？
【发布时间】：2010-09-25 18:20:00
【问题描述】：

我在处理一些使用浮点数的 C 代码，当我尝试在屏幕上打印浮点数时，我得到 1.#INF00、-1.#IND00 和 -1.#IND。这些值是什么意思？

我相信 1.#INF00 表示正无穷大，但是 -1.#IND00 和 -1.#IND 呢？我有时也看到这个值：1.$NaN 这不是一个数字，但是是什么导致了这些奇怪的值，这些值如何帮助我进行调试？

我正在使用MinGW，我相信它使用IEEE 754 表示浮点数。

谁能列出所有这些无效值以及它们的含义？

【问题讨论】：

这是 Microsoft C 运行时库格式化 Infinity 和 NaN 浮点值的方式。 MinGW 没有自己的 CRT，它使用操作系统提供的 msvcrt.dll。它看起来的确切方式取决于您使用的 printf() 格式说明符，因此额外的零，它甚至可以turn into 1.#J。 C99 标准设置了预期的输出，在 VS2015 中采用，所以这个怪癖会消失。

标签： c++ c

【解决方案1】：

来自IEEE floating-point exceptions in C++：

此页面将回答以下问题。

我的程序刚刚打印出 1.#IND 或 1.#INF（在 Windows 上）或 nan 或 inf（在 Linux 上）。发生了什么？

如何判断一个数字是否真的是一个数字，而不是 NaN 或无穷大？

如何在运行时找到有关各种 NaN 和无穷大的更多详细信息？

您有任何示例代码来说明其工作原理吗？

在哪里可以了解更多信息？

这些问题与浮点异常有关。如果您在期望数字的地方得到一些奇怪的非数字输出，那么您要么超出了浮点运算的有限限制，要么您要求了一些未定义的结果。为简单起见，我将坚持使用双浮点类型。类似的说法也适用于浮点类型。

调试 1.#IND、1.#INF、nan 和 inf

如果您的操作生成的正数大于双精度数，则该操作将在 Windows 上返回 1.#INF，在 Linux 上返回 inf。同样，如果结果是负数太大而无法存储在双精度中，您的代码将返回 -1.#INF 或 -inf。正数除以零产生正无穷大，负数除以零产生负无穷大。本页末尾的示例代码将演示一些产生无穷大的操作。

某些运算没有数学意义，例如取负数的平方根。（是的，这个操作在复数的上下文中是有意义的，但是双精度数表示一个实数，因此没有双精度数来表示结果。）对于负数的对数也是如此。 sqrt(-1.0) 和 log(-1.0) 都将返回 NaN，即“非数字”的“数字”的通用术语。 Windows 将 NaN 显示为 -1.#IND（“IND”表示“不确定”），而 Linux 显示 nan。其他会返回 NaN 的操作包括 0/0、0*∞ 和 ∞/∞。有关示例，请参见下面的示例代码。

简而言之，如果您得到 1.#INF 或 inf，请查找溢出或除以零。如果得到 1.#IND 或 nan，寻找非法操作。也许你只是有一个错误。如果它更微妙并且您有一些难以计算的东西，请参阅避免上溢、下溢和精度损失。那篇文章提供了计算结果的技巧，如果直接计算，则中间步骤会溢出。

【讨论】：

我知道 OP 并没有真正要求这个，但作为一个方便的测试，如果你有这些神奇值之一，myfloat == myfloat 将返回 false。
@tenpn 实际上在 C++ 中，+infinity==+infinity。尝试检查 1.0 / 0.0：1.#INF00 == 1.#INF00 返回 true，-1.#INF00 == -1.#INF00 返回 true，但 1.#INF00 == -1.#INF00 为 false。
不确定其他配置，但在 Windows 7 / Visual Studio 2010 上。 float nan = sqrtf(-1.0f);南==南； // 计算结果为真......与tenpn所说的相反......（Yevgen V评论）
如果您可以使用 C++11，请查看 std::isfinite() 等。如果你可以使用 Boost，你就是 lucky as well
@Jeff 这可能与优化有关。见the relevant docs page。

【解决方案2】：

对于任何想知道-1.#IND00 和-1.#IND 之间区别的人（该问题专门提出，并且没有答案地址）：

-1.#IND00

这具体意味着一个非零数除以零，例如3.14 / 0 (source)

-1.#IND（NaN 的同义词）

这意味着以下四件事之一（参见 source 中的 wiki）：

1) sqrt 或 log 为负数

2) 两个变量都为 0 或无穷大的操作，例如0 / 0

3) 至少有一个变量已经是NaN 的操作，例如NaN * 5

4) 超出范围触发，例如arcsin(2)

【讨论】：

【解决方案3】：

您的问题“它们是什么”已经在上面得到解答。

至于调试（您的第二个问题），以及在开发您想要检查特殊输入值的库时，您可能会发现以下函数在 Windows C++ 中很有用：

_isnan()、_isfinite() 和 _fpclass()

在 Linux/Unix 上，您应该会发现 isnan()、isfinite()、isnormal()、isinf()、fpclassify() 很有用（您可能需要使用编译器标志 -lm 与 libm 链接）。

【讨论】：

【解决方案4】：

对于那些在 .NET 环境中的人来说，以下可能是一种过滤非数字的便捷方法（此示例在 VB.NET 中，但在 C# 中可能类似）：

If Double.IsNaN(MyVariableName) Then
    MyVariableName = 0 ' Or whatever you want to do here to "correct" the situation
End If

如果您尝试使用具有 NaN 值的变量，您将收到以下错误：

对于 Decimal，值太大或太小。

【讨论】：

这不会检测到1.#INF。您还需要使用 Double.IsInfinity(MyVariableName) 来检查 +/- 无穷大。