转：浮点数环境 cfenv（fenv.h）

https://blog.csdn.net/lion_hbeu/article/details/24013095

 

在编写高精度浮点运算程序时，需要对浮点环境进行控制并捕获浮点环境异常。cfenv头文件定义了对浮点环境控制及异常相关的函数和宏。

注记 

 FENV_ACCESS

#pragma STDC FENV_ACCESS on //设置该参数表示可以访问浮点运算异常的状态值

#pragma STDC FENV_ACCESS off //设置该参数表示禁止访问浮点运算异常的状态值

浮点数异常处理 

函数

/* 清除EXCEPTS表示的异常状态  */  

int feclearexcept (int __excepts);

/* 产生由EXCEPTS表示的异常 */  

int feraiseexcept (int __excepts) ;

/* 将实现定义的异常标志EXCEPTS保存到FLAGP所指的对象中 */  

 int fegetexceptflag (fexcept_t *__flagp, int __excepts) ; 

/* 根把EXCEPTS异常标志设置为FLAGP所指对象中的值 */  

int fesetexceptflag (__const fexcept_t *__flagp, int __excepts) ; 

/* 确定EXCEPTS指示的各个异常中有哪个异常子集被设置了 */  

int fetestexcept (int __excepts) ;

宏（int类型）

 FE_INEXACT       精度丢失 

 FE_DIVBYZERO     除数为0 

 FE_UNDERFLOW     结果向下溢出 

 FE_OVERFLOW      结果向上溢出 

 FE_INVALID       无效的运算 

 FE_ALL_EXCEPT    所有被支持的异常的按位或

示例1

#include 
     
       /* printf */    #include 
      
        /* fegetround, FE_* */    #include 
       
         /* rint */ void show_all_except(void); int main ()    {   　　 show_all_except();    　　double d = 1e-40;　　    float f;　　    f = d;//这种精度丢失在编译过程中编译器编译不会提示，运行也没有问题　　    show_all_except();　　    return 0;    }         void show_all_except(void)    {　　    //设置该参数表示可以访问浮点运算异常的状态值　　    #pragma STDC FENV_ACCESS ON　　    //获取所有可能的异常　　    int res = fetestexcept(FE_ALL_EXCEPT);     　　    printf( "Status: " );　　    if(res & FE_INEXACT)//判断是否有精度损失的异常　　    {　　　　    printf( " inexact ");　　    }　　     　　if(res & FE_UNDERFLOW)//判断是否有下溢　　    {　　　　    printf( " underflow ");　　    } 　　    if(res & FE_OVERFLOW)//判断是否有上溢　　    {   　　　　 printf( " overflow ");   　　 }   　　 　 if(res & FE_DIVBYZERO)//判断是否有被0除   　　 {   　　　　 printf( " zero-divide ");   　　 }    　　　　if(res & FE_INVALID)//判断是否有不合法的浮点运算    　　{　　　　    printf( " invalid ");    　　}     printf( " \n ");    }
       
      
     

 

运行结果

1. Status:
2. Status: inexact underflow

高精度编程时，可以通过这些函数检查是否存在异常，并进行相应处理。

舍入控制 

函数

/* 获得当前的舍入方向，表示为一个舍入方向宏值  */  

int fegetround (void) ;

/* 设置舍入方向，成功时返回0  */  

int fesetround (int __rounding_direction) ;

宏（int类型）

FE_TONEAREST     最近舍入 

FE_UPWARD        向正无穷大(+Inf)舍入 

FE_DOWNWARD      向负无穷大(-Inf)舍入 

FE_TOWARDZERO    向0舍入

示例2

#include 
     
       /* printf */    #include 
      
        /* fegetround, FE_* */    #include 
       
         /* rint */    void printfRounding();    int main ()    {        printfRounding();        printf ( "rint (2.49) = %.1f\n", rint(2.49) );        printf ( "rint (3.50) = %.1f\n", rint(3.50) );        fesetround(FE_TOWARDZERO);        printfRounding();        printf ( "rint (2.49) = %.1f\n", rint(2.49) );        printf ( "rint (3.50) = %.1f\n", rint(3.50) );            return 0;    }    void printfRounding()    {        printf ("now rounding using: ");        switch (fegetround()) {        case FE_DOWNWARD: printf ("downward"); break;        case FE_TONEAREST: printf ("to-nearest"); break;        case FE_TOWARDZERO: printf ("toward-zero"); break;        case FE_UPWARD: printf ("upward"); break;        default: printf ("unknown");        printf("\n");    }
       
      
     

 

运行结果：

1. now rounding

   using: to-nearest
2. rint (2.49) = 2.0
3. rint (

   3.50) = 4.0
4. now rounding

   using: toward-zero
5. rint (

   2.49) = 2.0
6. rint (

   3.50) = 3.0

 

 浮点数环境

函数

/* 获取当前的浮点数环境，并保存在ENVP所指的对象中 */  

int fegetenv (fenv_t *__envp) ; 

/* 设置浮点数环境 */  

int fesetenv (__const fenv_t *__envp);

/* 将当前浮点数环境保存到ENVP所指对象中，清除异常标志，然后安装一个无异常的浮点数环境 */  

int feholdexcept (fenv_t *__envp) ; 

/*没整明白*/

int feupdateenv (__const fenv_t *__envp) ;

类型

fenv_t   表示浮点数环境的类型 

fexcept_t    表示浮点数异常标志（这个标志保存了浮点数的状态）的类型

 

宏（fenv_t *指针类型）

FE_DFL_ENV  表示浮点数环境的缺省值（用于需要fenv_t参数的函数中）

示例3:（本示例中用到了两个打印函数分别在示例1、示例2中定义）

#include 
     
       /* printf */    #include 
      
        /* fegetround, FE_* */    #include 
       
         /* rint */    void printfRounding();    void show_all_except(void);    int main ()    {        fenv_t fe;        printfRounding();//打印当前Rounding规则        show_all_except();//打印当前异常状态        fesetround(FE_TOWARDZERO);//设置Rounding规则为向0靠近        feraiseexcept(FE_INEXACT);//注册一个精度丢失异常        printfRounding();//重新打印当前Rounding规则        show_all_except();//重新打印当前异常状态        fegetenv(&fe);//获取当前浮点环境        fesetenv(FE_DFL_ENV);//设置浮点环境为默认值        printfRounding();//重新打印当前Rounding规则        show_all_except();//重新打印当前异常状态        fesetenv(&fe);//设置浮点环境为上次保存的浮点环境        printfRounding();//重新打印当前Rounding规则        show_all_except();//重新打印当前异常状态        feraiseexcept(FE_OVERFLOW);//注册一个结果向上溢出异常        feholdexcept(&fe);//保存当前浮点环境，并清除所有异常        printfRounding();//重新打印当前Rounding规则        show_all_except();//重新打印当前异常状态        fesetenv(&fe);//设置浮点环境为上次保存的浮点环境        printfRounding();//重新打印当前Rounding规则        show_all_except();//重新打印当前异常状态        return 0;    }
       
      
     

 

运行结果

1. 1. now rounding

      using: to-nearest
   2. Status:
   3. now rounding

      using: toward-zero
   4. Status: inexact
   5. now rounding

      using: to-nearest
   6. Status:
   7. now rounding

      using: toward-zero
   8. Status: inexact
   9. now rounding

      using: toward-zero
   10. Status:
   11. now rounding

       using: toward-zero
   12. Status: inexact overflow