abs() 对一些非常大的双精度值返回负值答案

【问题标题】：abs() returns a negative value for some very large double valuesabs() 对一些非常大的双精度值返回负值
【发布时间】：2014-10-04 06:21:34
【问题描述】：

我正在处理一些大的 double 值，所有数学函数都很好。看起来 sqrt、pow 和其他数学函数对大的科学 double 值没有任何问题，但 abs 无法处理这些数字。例如，这没关系：

double s = sqrt(3.9 * 1e32);

但这不是：

double s = sqrt(abs(3.9 * 1e32));

因为abs返回一个负值；我不明白为什么当所有这些复杂的函数都工作正常时，这个简单的函数不能处理科学的双重操作。是我遗漏了什么，还是真的是这样，我不能对这些值使用 c++ abs 函数？

MCVE

#include <cstdlib>
#include <cstdio>

int main()
{
    double d = 3.9e32;
    double f = abs(d);

    std::printf("%f\n", f);
}

结果

Coliru: 2147483647.000000
g++ 4.8.3-cygwin：-2147483648.000000

在此 MCVE 中，将 abs 更改为 std::abs 会由于重载解析失败而导致编译错误（无法在 std::abs<int>、std::abs<long>、std::abs<long long> 之间进行选择）。

【问题讨论】：

在ideone.com/6CkMVS工作正常
是的，约翰，真正的代码是有效的。我只是在这里写的，没有复制代码。
你说得对，R Sahu，它在那里工作得很好。但在我在 Linux 上的 Qt 项目中，它得到了 -nan
好吧，我向你保证abs() 永远不会返回负数。也许您正在将其转换为 int 或其他内容。您需要准确打印出表达式的每个部分在每个步骤中包含的内容。始终，始终在 C++ 中显式使用std::abs()，因为abs() 很危险：它返回int。
如何验证 abs 的输出为负值？

标签： c++ absolute

【解决方案1】：

问题是当你在 C++ 中需要 fabs(double) 或更好的 std::abs() 时，你正在使用 abs(int)。你说你试过std::abs()，但如果你有它会解决你的问题。

这是 C++ 中一个不幸且常见的陷阱。切勿在前面没有 std:: 的情况下使用 abs()。很危险。

【讨论】：

当3.9 * 1e32 用作参数时，选择abs(int) 会不会导致类型错误？
好吧，你是对的！谢谢。但 fabs 在这里工作不正常
误导性答案。无需在 C++ 代码中使用 fabs。只要包含正确的头文件，函数abs 就会对所有参数类型进行重载。
@AndreyT：我确实说过“在 C++ 中更好，std::abs()。”如果我的英语不够清楚，那意味着“如果您使用 C++，请始终使用std::abs()。”
@user2864740 不，C++ 具有从 double 到 int 的隐式转换。（如果双精度大于INT_MAX，则会导致未定义的行为。

【解决方案2】：

其他答案中提到的abs 在 C++ 中返回 int 的说法是完全错误的。在 C++ 标准库中，函数 abs 针对不同的参数（和返回）类型进行了重载。标头<stdlib.h>（或<cstdlib>）为整数参数提供重载。标头<math.h>（或<cmath>）为浮点参数提供重载。

这种情况下的问题是OP在程序中使用了哪个头文件。如果包含<math.h>，则abs 应该调用double abs(double) 并生成正确的结果（除非编译器损坏）。如果包含<stdlib.h>（并且不包含<math.h>），那么由于abs(int) 和abs(long) 的可用性，调用应该会导致重载解析失败。

这同样适用于abs 和std::abs。您应该使用哪一个仅取决于您包含哪些头文件：<stdlib.h>-<math.h> 或 <cstdlib>-<cmath>。请注意，使用std::abs 而不是abs 对这个问题根本没有任何影响：这两种情况下的重载函数集是相同的。

如果在 OP 的情况下调用 abs 的 int 版本，这将是实现的一个怪癖。实际上有一个 DR 可以处理这个问题

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/lwg-active.html#2380

【讨论】：

我在原帖中添加了一个 MCVE，我猜我们周围有很多损坏的库，或者有人忽略了一些东西！
ISTR 未指定来自 std:: 的名称是否也注入全局命名空间；所以也许允许实现将int abs(int) 注入全局而不是其他任何地方？（或什么）
@Matt McNabb：是的，但是你为什么在包含<c..> 样式标题后调用abs（而不是std::abs）？形式上，代码在一般情况下无效。剩下的就是实施的怪癖。
我正在做abs 当然会产生这个问题！ :)
很好地解释了我认为 OP 的问题