Was bedeuten 1.#INF00, -1.#IND00, -1.#IND und 1.$NaN in IEEE Floating-Point C?

IEEE-Gleitkomma-Ausnahmen in C

Grundlegendes zu 1.#INF00, -1.#IND00, -1.# IND und 1.$NaN

Bei der Arbeit mit Floats in C-Code kommt es zu Begegnungen Werte wie 1.#INF00, -1.#IND00, -1.#IND oder 1.$NaN können rätselhaft sein. Diese Werte stellen spezifische Bedingungen dar, die bei Gleitkommaoperationen auftreten.

1.#INF00 und -1.#INF00

Diese Werte stellen Unendlich dar. 1.#INF00 gibt positive Unendlichkeit an, während -1.#INF00 negative Unendlichkeit darstellt. Sie treten auf, wenn das Ergebnis einer Operation die endlichen Grenzen der Gleitkommaarithmetik mit doppelter Genauigkeit überschreiten würde. Die Division von 1 durch 0 ergibt beispielsweise 1.#INF00.

-1.#IND und -1.#IND00

Diese Werte stellen „unbestimmt“ dar. Sie treten auf, wenn eine Operation einen mathematisch undefinierten Wert ergibt, beispielsweise die Quadratwurzel einer negativen Zahl. Sowohl Windows als auch Linux zeigen in diesen Fällen -1.#IND an.

1.$NaN

Dieser Wert stellt „Keine Zahl“ dar. Es ist der Oberbegriff für Werte, die keine gültigen Zahlen sind, wie etwa das Ergebnis der Division von 0 durch 0, der Multiplikation von 0 mit Unendlich oder der Division von Unendlich durch Unendlich. Windows zeigt -1.#IND für NaNs an, während Linux nan anzeigt.

Ursachen für ungültige Werte

Ungültige Werte können entstehen aus:

• Überlauf: Wenn eine Operation ein Ergebnis erzeugen würde, das den darstellbaren Bereich der Gleitkommazahl überschreitet Zahlen.
• Unterlauf: Wenn eine Operation ein Ergebnis erzeugen würde, das zu nahe an 0 liegt, um genau dargestellt zu werden.
• Unzulässige Operationen: Operationen die kein gültiges mathematisches Ergebnis haben, wie zum Beispiel das Ziehen der Quadratwurzel einer negativen Zahl.

Debugging und Verwendung

Ungültige Werte können beim Debuggen hilfreich sein, indem sie auf unerwartete oder illegale Vorgänge hinweisen. Wenn Programmierer verstehen, was diese Werte darstellen, können sie Fehler identifizieren und beheben. Wenn beispielsweise 1.#INF00 auftritt, kann dies auf ein potenzielles Überlaufproblem hindeuten, das behoben werden muss.

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