Python中math.log函数出现域错误

Question

我需要使用Python中的math.log(x)函数，其中x的取值范围为(0, ..., 1)。有时候，x可能非常接近于零，这会导致Python出现错误：

ValueError: math domain error

我该如何知道math.log函数的定义域是什么？

- Felix

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为什么错误提示信息里不直接告诉我们它无法计算log(0)呢？ - gseattle

Answer 1

只要你的输入在半开区间 (0, 1] （不包括 0）内，就可以了。但是你不能太靠近零：

>>> math.log(sys.float_info.min)
-708.3964185322641

所以仅仅检查是否恰好为零（可能是下溢的结果）就足够了，或者捕获异常并处理它都可以。编辑：这也适用于浮点数的非规格化最小值。

>>> math.log(sys.float_info.min * sys.float_info.epsilon)
-744.4400719213812

- Sven Marnach

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这就是我想的，但是虽然 sys.float_info.min=2.2250738585072014e-308，在我的系统上我仍然可以执行 math.log(2e-318)（并得到 -731.5289... 作为答案）。这是怎么回事？ - user707650

@Evert：那是一个“非规格化数”（dnormal number），它们实际上可能是你问题的原因。 - Sven Marnach

啊，学到了新东西。我怀疑epsilon有关，但我仍然惊讶于它实际上为math.log(5e-324)抛出了正确的答案，尽管这是一种下溢情况。是时候阅读维基百科上的相关内容了。 - user707650

Answer 2

您超出了支持的精度范围，请使用 Decimal 类。

>>> from math import log
>>> from decimal import Decimal

>>> d = Decimal('1E-1024')
>>> log(d)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: math domain error
>>> d.ln()
Decimal('-2357.847135225902780434423250')

- ismail