在gfortran 5.4中，使用ieee_arithmetic时，除以零是不可行的。

Question

我正在使用Fortran语言中的ieee_arithmetic，在运行gfortran版本5.4.0的Linux机器上。当我尝试为Inf和NaN初始化值时，出现了除以零的错误。

在文件的其他地方，我可以成功调用ieee_is_finite()而没有任何问题，因此看起来ieee_arithmetic并没有问题。

我认为ieee_arithmetic允许在这些特定情况下使用除以零，但我可能是遗漏了什么。下面是一段代码示例：

module rcrlib_gnu
    use, intrinsic :: ieee_arithmetic ! requires gfortran version 5.0 or higher
    implicit none
    integer, parameter :: SP=kind(1.0), DP=selected_real_kind(9,99)
    integer, parameter :: stderr=0
    public SP, DP, is_finite, stderr, initialize

contains

subroutine initialize(infty,nan)
    real(kind=DP), intent(out) :: infty, nan
    infty = 1.0_dp/0.0_dp ! huge(1.0_dp)
    nan = 0.0_dp/0.0_dp
end subroutine initialize

elemental function is_finite(x)
    real(kind=DP), intent(in) :: x
    logical :: is_finite
    is_finite = ieee_is_finite(x) ! This call requires "ieee_arithmetic"
end function is_finite 

end module rcrlib_gnu

看起来我缺少一些基础知识，所以我会非常感激任何帮助。

为了重现错误，请将上面的代码片段保存为rcrlib_gnu_example.f90，然后执行以下命令：

gfortran -o rcr rcrlib_gnu_example.f90

生成的错误输出如下：

rcrlib_gnu_example.f90:12:18:

     infty = 1.0_dp/0.0_dp ! huge(1.0_dp)
                  1
Error: Division by zero at (1)
rcrlib_gnu_example.f90:13:16:

     nan = 0.0_dp/0.0_dp
                1
Error: Division by zero at (1)

- Tyler R.

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类似的帖子在这里和这里讨论了这个问题，但并没有直接回答我的问题。此页面指出，在ieee_arithmetic中，除以零会产生+Inf或NaN。 - Tyler R.

这不是Fortran 90，而是Fortran 2003或更高版本。在旧的Fortran 90中没有ieee_arithmetic。 - Vladimir F Героям слава

请展示导致错误或意外行为的代码。请参考[mcve]。我们必须能够“重现”这个问题。 - Vladimir F Героям слава

请注意，获取Inf和NaN的方法不仅限于除法。如果您需要的是将十进制表示转换为大于最大有限浮点数加半个ULP的值，则会得到Inf，而一旦您拥有了Inf，就可以通过Inf - Inf获得NaN。（不确定这是否有用，但我想提一下以防万一。） - Pascal Cuoq

可能是在FORTRAN中具有NaN值的参数（常量）变量的重复问题。 - francescalus

Answer 1

感谢Pascal Cuoq，我解决了这个问题。

编译通过的initialize子程序版本如下：

subroutine initialize(infty,nan)
    real(kind=DP), intent(out) :: infty, nan
    infty = huge(1.0_dp)+100
    nan = infty-infty
end subroutine initialize

所以基本上设置无限大为最大的浮点数加100，然后将NaN设置为无限大与自身之间的差。

感谢大家对我缺乏FORTRAN经验的迅速回应和耐心。

- Tyler R.

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由于您可以访问IEEE模块，为什么这种方法比使用ieee_value()更好呢？特别是在设置溢出停机模式时，当将值赋给infty时会发生什么？ - francescalus

@francescalus 这可能不是一个更好的方法，而且我对你的停止模式担忧也不确定。上面的解决方案似乎已经起作用了（至少在我的机器上编译通过），但你提出的观点很有道理。 - Tyler R.