除以零预防

Question

什么是 1.#INF 以及为什么转换为 float 或 double 会防止除以 0 导致崩溃？
另外，关于如何防止被0除的任何好主意？ （就像任何宏或模板一样）？

int nQuota = 0;

int nZero = 3 / nQuota; //crash
cout << nZero << endl;

float fZero = 2 / nQuota; //crash
cout << fZero << endl;

如果我改用：

int nZero = 3 / (float)nQuota;
cout << nZero << endl;
//Output = -2147483648

float fZero = 2 / (float)nQuota;
cout << fZero << endl;
//Output = 1.#INF

Answer 1

1.#INF 是正无穷大。当你将一个正浮点数除以零时，你会得到它（如果你将浮点数零本身除以零，那么结果将是“不是数字”）。

另一方面，如果你将一个整数除以零，程序就会崩溃。

float fZero = 2 / nQuota; 崩溃的原因是因为/ 运算符的两个操作数都是整数，所以除法是对整数进行的。然后将结果存储在浮点数中并不重要； C++ 没有目标类型的概念。

为什么将正无穷大转换为整数是最小的整数，我不知道。

Answer 2

为什么使用 (float) 或 (double) 可以防止除以 0 导致崩溃？

不一定。当涉及到浮点时，该标准是惊人的备用。现在大多数系统都使用 IEEE 浮点标准，这表示除以零的默认操作是返回 ±infinity 而不是崩溃。您可以通过启用适当的浮点异常使其崩溃。

请注意：浮点异常模型和 C++ 异常模型的唯一共同点是“异常”一词。在我工作的每台机器上，浮点异常都不会引发 C++ 异常。

另外，关于如何防止被 0 除的任何好主意？

1. 简单的答案：不要这样做。
   这是其中之一“医生，医生，我这样做会很痛！”种情况。所以不要这样做！

2. 确保除数不为零。
   对作为用户输入的除数进行完整性检查。始终过滤您的用户输入以保持理智。当数字应该是数百万时，用户输入的值为零将导致除了溢出之外的各种破坏。对中间值进行完整性检查。

3. 启用浮点异常。
   让默认行为允许错误（这些几乎总是错误）未经检查是恕我直言，标准委员会的一个大错误。使用默认值，那些无穷大和非数字最终会将所有内容变成 Inf 或 NaN。
   默认应该是停止其轨道中的浮点错误，并允许发生 1.0/0.0 和 0.0/0.0 之类的事情。情况并非如此，因此您必须启用这些陷阱。这样做，您通常可以在短时间内找到问题的原因。

4. 编写自定义除法、自定义乘法、自定义平方根、自定义正弦等函数。
   不幸的是，这是许多安全关键软件系统必须采取的途径。这是一种皇家的痛苦。选项 #1 已退出，因为它只是一厢情愿。选项#3 不可用，因为不允许系统崩溃。选项#2 仍然是一个好主意，但它并不总是有效，因为坏数据总是有办法潜入。这是墨菲定律。

顺便说一句，这个问题比仅仅除以零要糟糕一些。 10²⁰⁰/10^-200 也会溢出。

Answer 3

您通常会检查以确保您没有被零除。除非 nQuota 具有合法值，否则下面的代码并不是特别有用，但它确实可以防止崩溃

int nQuota = 0;
int nZero = 0;
float fZero = 0;
if (nQuota)
    nZero = 3 / nQuota;
cout << nZero << endl;

if (nQuota)
    fZero = 2 / nQuota;
cout << fZero << endl;