float f = (float)'a';
if(f < 0){
}
else if(f == 0){
}
else if(f > 0){
}
else{
printf("NaN\n");
}
如果f是NaN，则它不会大于/等于/小于0。
但是如何首先产生这样的f呢？
我尝试了各种方法来产生NaN，但都无法成功。
如何在C中生成NaN浮点数？
32
- Je Rog
3
1http://www.gnu.org/s/hello/manual/libc/Infinity-and-NaN.html - Matt Ball
1你会用一点C++吗？C++有std::numeric_limits的东西，其中包括安静和信号NaN的常量。另外，你确定你的系统正确支持NaN吗？因为当你说0.0/0.0不是NaN时，我真的很惊讶，开始怀疑你的库没有按照你想象的那样设置。 - Michael Kohne
这里我展示了不同方式生成的各种NaN的样子：https://dev59.com/rWMl5IYBdhLWcg3wzpjV#55648118 C++版本：https://dev59.com/7GQn5IYBdhLWcg3wn4RS - Ciro Santilli OurBigBook.com
9个回答
28
使用浮点数，0.0 / 0.0 不是 "除以零" 错误；它会得到 NaN。
这个 C 程序会打印出 -nan：
#include <stdio.h>
int main()
{
float x = 0.0 / 0.0;
printf("%f\n", x);
return 0;
}
就NaN在计算机中的表现而言，有两个“无效”数字用于“信令”和“安静”的NaN（类似于保留给正无穷大和负无穷大的两个无效数字）。维基百科条目中有关于NaN如何表示为IEEE浮点数的更多细节。
- Dan Cecile
13
1@Matt Ball，这是否意味着IEEE包含对小于2^128浮点值的定义？只有在这种情况下，才可以使用一些特殊值作为NaN。 - Je Rog
2@Dan Cecile：我认为除以零会产生一个未定数（IND），而不是NaN。 - MNS
2@MNS 整数除以零是未定义行为。在C语言中不存在“不定数”或“IND”。 - Pascal Cuoq
Visual Studio（我使用的是2015版本）仍然将此视为编译时错误C2124，因此不具备可移植性。 - Kit10
1@Copperpot 是的，微软编译器的问题是众所周知的。请参见我的回答（我刚刚发布）以获取这些编译器（由GNU MPFR使用）的解决方案以及其他各种实现的解决方案，每次都提到可移植性问题。 - vinc17
显示剩余8条评论
26
产生NaN有几种方法：
1）手动生成（通过阅读ieee754以正确设置位数）
2）使用宏。GCC提供了一个名为NAN的宏，它在math.h中定义。
检查NaN的通用方法是检查if (f == f)（对于NaN值应该失败）
对于NaN，浮点表示中的指数位应全部设置为1（浮点由一个带符号位、一组指数位和一组尾数位组成）
- Foo Bah
5
5你也可以使用
isnan()来检查NaN（需要C99或（在Unix系统上）适当的特性标志，详见manpage）。 - bdonlan1@bdonlan 稍微离题，但实际上很奇怪的是Python直到2.6才引入isnan函数。 - Foo Bah
我在我的工具集中的bits/nan.h中发现了NAN。 - DarenW
对于（1），IEEE 754没有涵盖各种可移植性问题（有关详细信息，请参见我的答案）。关于（2），
NAN并不来自GCC，而是来自C库。例如，可以查看GNU libc的.../bits/nan.h文件（由@DarenW提到）；但是，当通过预处理器测试检测到时，宏定义是特定于GCC的。 - vinc17对于 NaN，浮点表示中的指数位应全部设置为 1 - 这对于
nan 和 inf 都是正确的。 - Matt14
您可以使用NAN宏，或者直接使用nan / nanf函数将NaN值赋给变量。
如果要检查是否处理了NaN值，则可以使用isnan()函数。
以下是一个例子：
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(void) {
float a = NAN;//using the macro in math.h
float f = nanf("");//using the function version
double d = nan("");//same as above but for doubles!
printf("a = %f\nf = %f\nd = %f\n",a,f,d);
if(isnan(a))
puts("a is a not a number!(NAN)\n");
return 0;
}
运行上面的代码片段会得到以下输出：
a = nan
f = nan
d = nan
a is a not a number!(NAN)
自行运行代码： http://ideone.com/WWZBl8
阅读更多信息：http://www.cplusplus.com/reference/cmath/NAN/
- Hossein
2
可能是因为
nan和nanf不是标准的C函数。 - skyking10自 1999 年以来，@skyking 中的
nan 和 nanf 函数已成为标准的 ISO C 函数。 - MarkWeston3
从GNU GCC手册中可以看出，
— 宏：float INFINITY 表示正无穷大的表达式。 它等于数学运算（如1.0 / 0.0）产生的值。 -INFINITY表示负无穷大。
您可以通过将其与此宏进行比较来测试浮点值是否为无穷大。但是，不建议使用此方法；您应该改用isfinite宏。 请参见浮点类。
此宏是在ISO C99标准中引入的。
— 宏：float NAN 表示“非数字”值的表达式。 此宏是GNU扩展，仅在支持“非数字”值（即在支持IEEE浮点数的所有机器上）的机器上可用。
您可以使用“#ifdef NAN”来测试计算机是否支持NaN。（当然，您必须安排GNU扩展可见，例如通过定义_GNU_SOURCE，然后必须包括math.h。）
有关更多信息，请参见以下链接：http://www.gnu.org/s/hello/manual/libc/Infinity-and-NaN.html。
math.h定义了一些宏，允许您将变量显式设置为无穷大或NaN。由于这是C99的一部分，您可以在其他符合c99标准的编译器中使用以下宏。— 宏：float INFINITY 表示正无穷大的表达式。 它等于数学运算（如1.0 / 0.0）产生的值。 -INFINITY表示负无穷大。
您可以通过将其与此宏进行比较来测试浮点值是否为无穷大。但是，不建议使用此方法；您应该改用isfinite宏。 请参见浮点类。
此宏是在ISO C99标准中引入的。
— 宏：float NAN 表示“非数字”值的表达式。 此宏是GNU扩展，仅在支持“非数字”值（即在支持IEEE浮点数的所有机器上）的机器上可用。
您可以使用“#ifdef NAN”来测试计算机是否支持NaN。（当然，您必须安排GNU扩展可见，例如通过定义_GNU_SOURCE，然后必须包括math.h。）
有关更多信息，请参见以下链接：http://www.gnu.org/s/hello/manual/libc/Infinity-and-NaN.html。
- A. K.
1
NAN宏不是GNU扩展（至少不再是）。它已经被引入到ISO C99标准中。因此，不需要定义_GNU_SOURCE，只需在某种形式的C99模式或更高版本（而不是C89）下编译即可。 - vinc173
对于托管的C实现，可以使用
对于自由C实现（可能没有可用的
首先，这样的操作还会生成异常，在某些C实现中可能会触发陷阱。可以通过以下方式确保在编译时计算它：
然后使用
也可以选择基于NaN编码的解决方案，但也存在可移植性问题。首先，IEEE 754标准并没有完全定义NaN的编码方式，特别是区分quiet和signaling NaNs的方式(实际上硬件有所不同)；signaling NaN会产生未定义行为。此外，IEEE 754标准没有定义位字符串在内存中的表示方式，即可能需要检测尾数。如果解决了这些问题，使用
#include <math.h>并使用NAN宏（如果已定义）。例如，对于GCC，它是通过内置函数实现的：(__builtin_nanf(""))。对于自由C实现（可能没有可用的
<math.h>头文件）或当NAN宏未定义时（即使支持NaN，也可能发生），可以通过浮点运算生成NaN，例如0.0 / 0.0。但是，这可能会有几个问题。首先，这样的操作还会生成异常，在某些C实现中可能会触发陷阱。可以通过以下方式确保在编译时计算它：
static double my_nan = 0.0 / 0.0;
另一个问题是Microsoft Visual C++（至少某些版本）试图在编译时计算0.0 / 0.0，即使此表达式在代码的任意位置，也会抱怨其有效性。所以，这里的解决方案是相反的：确保编译器不会在编译时对其进行评估，方法是执行以下操作：
static double zero = 0.0;
然后使用
zero / zero。由于这些解决方案冲突，可以在特定的宏上测试编译器的预处理器指令(#if...)。也可以选择基于NaN编码的解决方案，但也存在可移植性问题。首先，IEEE 754标准并没有完全定义NaN的编码方式，特别是区分quiet和signaling NaNs的方式(实际上硬件有所不同)；signaling NaN会产生未定义行为。此外，IEEE 754标准没有定义位字符串在内存中的表示方式，即可能需要检测尾数。如果解决了这些问题，使用
unsigned char的联合或数组和指针转换就可以得到浮点类型。不要使用整数和其地址的指针转换来进行类型游戏，因为这将违反C别名规则。- vinc17
2
将浮点变量的所有32位设置为1也可以产生-nan，如下所示：
float nan_val = 0xffffffff;
此外，您可以通过检查自身的比较是否失败来明确比较浮点变量是否为
-nan。if (nan_val != nan_val) {
// executes iff nan_val is -nan
}
这种比较方法适用于使用IEEE浮点数的编译器。
- tonyjosi
1
4"float nan_val = 0xffffffff;" 只是创建了一个值为4294967296的浮点数，而不是负无穷大。 - rsaxvc
0
这对常量也适用（0/0将在vs上产生编译器错误）：
const unsigned maxU = ~0;
const float qNan = *((float*)&maxU);
- Oliver Zendel
1
0
以下C程序将生成NaN。第二个语句将导致NaN。
以下是程序的输出结果。
#include <stdio.h>
#include <tchar.h>
#include "math.h"
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
double dSQRTValue = sqrt( -1.00 );
double dResult = -dSQRTValue; // This statement will result in a NaN.
printf( "\n %lf", dResult );
return 0;
}
以下是程序的输出结果。
1.#QNAN0
- MNS
3
sqrt( -1.00 );这在一些机器上会出错。 - rsaxvc
@rsaxvc C标准库的sqrt()函数规定在给定负数参数时返回NaN。这种行为与IEEE 754浮点标准一致，该标准被现代处理器广泛支持。另一方面，非标准的浮点实现可能会以不同的方式处理这种情况，并且在输入为负数时可能会生成错误。 - MNS
你说得对！我的符合IEEE标准的平台并不符合C语言标准。 - rsaxvc
-3
当我们的程序包含像0.0/0.0或sqrt(-1)这样的值时，就会产生NaN错误。
- Vinod Kumar Chauhan
网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的可以查看英文原文，
原文链接
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