C语言 使用 pow 时如何避免浮点异常

Question

我使用一个 C 库，它在两个double值上使用 pow 函数

double a = pow(b, c)

目前，我有b = 0.62和c = 1504，这意味着a应该接近0(3.6e-312(。

但我有一个浮点异常。如何避免直接返回0？我们能预料到这种情况吗？

我使用 Debian 9,64 位，我用 gcc 6.3 编译。该库是ccmaes，这是有问题的行：

https://github.com/CMA-ES/c-cmaes/blob/eda8268ee4c8c9fbe4d2489555ae08f8a8c949b5/src/cmaes.c#L893

我使用了 gdb，所以浮点异常不是来自除法 (t->chiN = 2.74(

如果我尝试重现它，使用 FPE 发生时的值，我没有问题(编译选项：-fopenmp -O3 -DNDEBUG -fPIC -Wall -Wextra -Wno-long-long -Wconversion -o，就像库一样(

#include <math.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    double psxps = 5.6107247793270769;
    double cs = 0.37564049253818982;
    int gen = 752;
    double chiN = 2.7421432615656891;
    int N =8;
    double foo =  sqrt(psxps) / sqrt(1. - pow(1.-cs, 2*gen)) / chiN 
      < 1.4 + 2./(N+1);
    printf("%lfn",foo);
}

结果：1.00000000000

Answer 1

至少在

概念上，pow(b, c)可以被认为是exp(c * ln(b))实现的。

因此，拦截潜在数值问题的一种方法是自己计算这个概念pow的第一部分，使用

double i = ln(b);

如果c * i足够小(阈值将是平台上使用的浮点方案的函数(，则可以使用 C 标准库函数继续评估pow。

用exp(c * i)自己完成工作可能是不明智的，因为标准的pow函数很可能有各种技巧来获得精度优于exp(c * ln(b))的结果。