MATH_ERRNO, MATH_ERREXCEPT, math_errhandling

Определено в заголовке `<math.h>`
#define MATH_ERRNO 1		(с C99)
#define MATH_ERREXCEPT 2		(с C99)
#define math_errhandling /implementation defined/		(с C99)

Макроконстанта math_errhandling раскрывается в выражение типа int, которое либо равно MATH_ERRNO, либо равно MATH_ERREXCEPT, либо равно их побитовому ИЛИ (MATH_ERRNO | MATH_ERREXCEPT).

Значение math_errhandling указывает тип обработки ошибок, выполняемой операторами с плавающей точкой и функциями:

Константа	Объяснение
`MATH_ERREXCEPT`	указывает, что используются исключения с плавающей точкой: по крайней мере `FE_DIVBYZERO`, `FE_INVALID`, и `FE_OVERFLOW` определены в `<fenv.h>`.
`MATH_ERRNO`	указывает, что операции с плавающей точкой используют переменную `errno` для сообщения об ошибках.

Если реализация поддерживает арифметику с плавающей точкой IEEE (IEC 60559), math_errhandling & MATH_ERREXCEPT должно быть ненулевым.

Распознаются следующие условия ошибок с плавающей точкой:

Условие	Объяснение	errno	Исключение с плавающей точкой	Пример
Ошибка области определения	аргумент находится вне диапазона, в котором операция математически определена (описание каждой функции перечисляет требуемые ошибки области определения)	`EDOM`	`FE_INVALID`	`acos(2)`
Ошибка полюса	математический результат функции точно бесконечен или неопределён	`ERANGE`	`FE_DIVBYZERO`	`log(0.0)`, `1.0/0.0`
Ошибка диапазона из-за переполнения	математический результат конечен, но становится бесконечным после округления или становится наибольшим представимым конечным значением после округления вниз	`ERANGE`	`FE_OVERFLOW`	`pow(DBL_MAX,2)`
Ошибка диапазона из-за подпорогового значения	результат ненулевой, но становится нулевым после округления или становится субнормальным с потерей точности	`ERANGE` или без изменений (определяется реализацией)	`FE_UNDERFLOW` или ничего (определяется реализацией)	`DBL_TRUE_MIN/2`
Неточный результат	результат должен быть округлен, чтобы уместиться в целевой тип	без изменений	`FE_INEXACT` или ничего (неопределено)	`sqrt(2)`, `1.0/10.0`

Примечания

В общем случае, возникает ли FE_INEXACT библиотечными математическими функциями, не определено, но может быть явно указано в описании функции (например, rint против nearbyint).

До C99, исключения с плавающей точкой не были специфицированы, EDOM требовалось для любой ошибки области определения, ERANGE требовалось для переполнений, а для подпороговых значений это определялось реализацией.

Пример

#include <stdio.h>
#include <fenv.h>
#include <math.h>
#include <errno.h>
#pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main(void)
{
    printf("MATH_ERRNO is %s\n", math_errhandling & MATH_ERRNO ? "set" : "not set");
    printf("MATH_ERREXCEPT is %s\n",
           math_errhandling & MATH_ERREXCEPT ? "set" : "not set");
    feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    errno = 0;
    printf("log(0) = %f\n", log(0));
    if(errno == ERANGE)
        perror("errno == ERANGE");
    if(fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        puts("FE_DIVBYZERO (pole error) reported");
}

Возможный вывод:

MATH_ERRNO is set
MATH_ERREXCEPT is set
log(0) = -inf
errno = ERANGE: Numerical result out of range
FE_DIVBYZERO (pole error) reported

Ссылки

Стандарт C17 (ISO/IEC 9899:2018):

7.12/9 MATH_ERRNO, MATH_ERREXCEPT, math_errhandling (с. 170)
F.10/4 MATH_ERREXCEPT, math_errhandling (с. 377)

Стандарт C11 (ISO/IEC 9899:2011):

7.12/9 MATH_ERRNO, MATH_ERREXCEPT, math_errhandling (с. 233)
F.10/4 MATH_ERREXCEPT, math_errhandling (с. 517)

Стандарт C99 (ISO/IEC 9899:1999):

7.12/9 MATH_ERRNO, MATH_ERREXCEPT, math_errhandling (с. 214)
F.9/4 MATH_ERREXCEPT, math_errhandling> (с. 454)

См. также

FE_ALL_EXCEPTFE_DIVBYZEROFE_INEXACTFE_INVALIDFE_OVERFLOWFE_UNDERFLOW (C99)	исключения с плавающей точкой (макроконстанта)
errno	макрос, который раскрывается в совместимую с POSIX локальную для потока переменную номера ошибки (макропеременная)
Документация C++ для `math_errhandling`

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/w/c/numeric/math/math_errhandling