Prev | Contents | Next

7 `<fenv.h>` Exception và Môi trường Dấu chấm động

Hàm	Mô tả
`feclearexcept()`	Xoá các exception dấu chấm động
`fegetexceptflag()`	Lưu các cờ exception dấu chấm động
`fesetexceptflag()`	Khôi phục các cờ exception dấu chấm động
`feraiseexcept()`	Raise một exception dấu chấm động bằng phần mềm
`fetestexcept()`	Kiểm tra xem một exception đã xảy ra hay chưa
`fegetround()`	Lấy hướng làm tròn
`fesetround()`	Đặt hướng làm tròn
`fegetenv()`	Lưu toàn bộ môi trường dấu chấm động
`fesetenv()`	Khôi phục toàn bộ môi trường dấu chấm động
`feholdexcept()`	Lưu trạng thái dấu chấm động và bật chế độ non-stop
`feupdateenv()`	Khôi phục môi trường dấu chấm động và áp dụng các exception gần nhất

7.1 Kiểu và Macro

Có hai kiểu được định nghĩa trong header này:

Kiểu	Mô tả
`fenv_t`	Toàn bộ môi trường dấu chấm động
`fexcept_t`	Một tập exception dấu chấm động

“Môi trường” có thể xem như trạng thái tại thời điểm hiện tại của hệ thống xử lý dấu chấm động: gồm exception, làm tròn, v.v. Nó là kiểu opaque, nên bạn không thể truy cập trực tiếp mà phải làm qua các hàm đúng cách.

Nếu các hàm nói đến có tồn tại trên hệ của bạn (có thể không!), thì bạn cũng sẽ có các macro sau được định nghĩa để biểu diễn các exception khác nhau:

Macro	Mô tả
`FE_DIVBYZERO`	Chia cho 0
`FE_INEXACT`	Kết quả không chính xác, bị làm tròn
`FE_INVALID`	Lỗi miền xác định
`FE_OVERFLOW`	Tràn trên
`FE_UNDERFLOW`	Tràn dưới
`FE_ALL_EXCEPT`	Tất cả ở trên gộp lại

Ý tưởng là bạn có thể bitwise-OR chúng với nhau để biểu diễn nhiều exception, ví dụ FE_INVALID|FE_OVERFLOW.

Các hàm bên dưới có tham số excepts sẽ nhận các giá trị này.

Xem <math.h> để biết hàm nào raise exception nào và khi nào.

7.2 Pragma

Bình thường C được tự do tối ưu đủ thứ chuyện có thể khiến các cờ không giống như bạn mong đợi. Vậy nên nếu bạn định dùng mớ này, nhớ set pragma này:

#pragma STDC FENV_ACCESS ON

Nếu bạn làm vậy ở scope toàn cục, nó có hiệu lực cho đến khi bạn tắt đi:

#pragma STDC FENV_ACCESS OFF

Nếu bạn làm ở block scope, nó phải đứng trước mọi statement hoặc declaration. Trong trường hợp đó, nó có hiệu lực cho đến khi block kết thúc (hoặc đến khi bị tắt đi rõ ràng).

Một cảnh báo: pragma này không được hỗ trợ trên cả hai compiler tôi đang có (gcc và clang) ở thời điểm viết, nên dù tôi có build mớ code dưới đây, nó không được test kỹ lắm.

7.3 `feclearexcept()`

Xoá các exception dấu chấm động

Synopsis

#include <fenv.h>

int feclearexcept(int excepts);

Mô tả

Nếu có exception dấu chấm động đã xảy ra, hàm này có thể xoá nó.

Set excepts thành danh sách exception nối bằng bitwise-OR cần xoá.

Truyền 0 thì không có tác dụng gì.

Giá trị trả về

Trả về 0 nếu thành công và khác 0 nếu thất bại.

Ví dụ

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

int main(void)
{
    #pragma STDC FENV_ACCESS ON 

    double f = sqrt(-1);

    int r = feclearexcept(FE_INVALID);

    printf("%d %f\n", r, f);
}

Xem thêm

feraiseexcept(), fetestexcept()

7.4 `fegetexceptflag()` `fesetexceptflag()`

Lưu hoặc khôi phục các cờ exception dấu chấm động

Synopsis

#include <fenv.h>

int fegetexceptflag(fexcept_t *flagp, int excepts);

int fesetexceptflag(fexcept_t *flagp, int excepts);

Mô tả

Dùng các hàm này để lưu hoặc khôi phục môi trường dấu chấm động hiện tại trong một biến.

Set excepts thành tập exception bạn muốn lưu hoặc khôi phục trạng thái. Set thành FE_ALL_EXCEPT sẽ lưu hoặc khôi phục toàn bộ trạng thái.

Chú ý fexcept_t là kiểu opaque—bạn không biết bên trong nó có gì.

excepts có thể set thành 0 để không có tác dụng gì.

Giá trị trả về

Trả về 0 nếu thành công hoặc nếu excepts là 0.

Trả về khác 0 nếu thất bại.

Ví dụ

Chương trình này lưu trạng thái (trước khi có lỗi nào xảy ra), rồi cố ý gây lỗi miền xác định bằng cách thử tính \(\sqrt{-1}\).

Sau đó, nó khôi phục trạng thái dấu chấm động về trước khi có lỗi, nhờ đó xoá lỗi đi.

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

int main(void)
{
    #pragma STDC FENV_ACCESS ON 

    fexcept_t flag;

    fegetexceptflag(&flag, FE_ALL_EXCEPT);  // Lưu trạng thái

    double f = sqrt(-1);                    // Tôi đoán cái này không chạy được
    printf("%f\n", f);                      // "nan"

    if (fetestexcept(FE_INVALID))
        printf("1: Domain error\n");        // Dòng này in!
    else
        printf("1: No domain error\n");

    fesetexceptflag(&flag, FE_ALL_EXCEPT);  // Khôi phục về trước khi có lỗi

    if (fetestexcept(FE_INVALID))
        printf("2: Domain error\n");
    else
        printf("2: No domain error\n");     // Dòng này in!
}

7.5 `feraiseexcept()`

Raise một exception dấu chấm động bằng phần mềm

Synopsis

#include <fenv.h>

int feraiseexcept(int excepts);

Mô tả

Cái này cố raise một exception dấu chấm động như thể nó đã xảy ra.

Bạn có thể chỉ định nhiều exception để raise.

Nếu FE_UNDERFLOW hoặc FE_OVERFLOW được raise, C có thể raise thêm FE_INEXACT.

Nếu FE_UNDERFLOW hoặc FE_OVERFLOW được raise cùng lúc với FE_INEXACT, thì FE_UNDERFLOW hoặc FE_OVERFLOW sẽ được raise trước FE_INEXACT phía sau hậu trường.

Thứ tự các exception khác được raise thì không xác định.

Giá trị trả về

Trả về 0 nếu mọi exception đều được raise hoặc nếu excepts là 0.

Trả về khác 0 trong trường hợp khác.

Ví dụ

Đoạn code này cố ý raise exception chia cho 0 rồi phát hiện nó.

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

int main(void)
{
    #pragma STDC FENV_ACCESS ON 

    feraiseexcept(FE_DIVBYZERO);

    if (fetestexcept(FE_DIVBYZERO) == FE_DIVBYZERO)
        printf("Detected division by zero\n");  // Dòng này in!!
    else
        printf("This is fine.\n");
}

Xem thêm

feclearexcept(), fetestexcept()

7.6 `fetestexcept()`

Kiểm tra xem một exception đã xảy ra hay chưa

Synopsis

#include <fenv.h>

int fetestexcept(int excepts);

Mô tả

Đặt các exception bạn muốn kiểm tra vào excepts, bitwise-OR chúng lại với nhau.

Giá trị trả về

Trả về bitwise-OR của các exception đã được raise.

Ví dụ

Đoạn code này cố ý raise exception chia cho 0 rồi phát hiện nó.

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

int main(void)
{
    #pragma STDC FENV_ACCESS ON 

    feraiseexcept(FE_DIVBYZERO);

    if (fetestexcept(FE_DIVBYZERO) == FE_DIVBYZERO)
        printf("Detected division by zero\n");  // Dòng này in!!
    else
        printf("This is fine.\n");
}

Xem thêm

feclearexcept(), feraiseexcept()

7.7 `fegetround()` `fesetround()`

Lấy hoặc đặt hướng làm tròn

Synopsis

#include <fenv.h>

int fegetround(void);

int fesetround(int round);

Mô tả

Dùng mấy hàm này để lấy hoặc đặt hướng làm tròn được dùng bởi một đống hàm toán.

Cơ bản là khi một hàm “làm tròn” một số, nó muốn biết làm tròn thế nào. Mặc định, nó làm theo cách ta hay mong đợi: nếu phần phân số nhỏ hơn 0.5, làm tròn xuống về phía 0, ngược lại làm tròn lên xa 0.

Macro	Mô tả
`FE_TONEAREST`	Làm tròn về số nguyên gần nhất, mặc định
`FE_TOWARDZERO`	Luôn làm tròn về phía 0
`FE_DOWNWARD`	Làm tròn về số nguyên nhỏ hơn kế tiếp
`FE_UPWARD`	Làm tròn về số nguyên lớn hơn kế tiếp

Một số hiện thực không hỗ trợ làm tròn. Nếu có, các macro trên sẽ được định nghĩa.

Chú ý hàm round() luôn là “về-gần-nhất” và không quan tâm đến chế độ làm tròn.

Giá trị trả về

fegetround() trả về hướng làm tròn hiện tại, hoặc giá trị âm nếu lỗi.

fesetround() trả về 0 nếu thành công, khác 0 nếu thất bại.

Ví dụ

Ví dụ này làm tròn vài số

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

// Hàm phụ in ra chế độ làm tròn
const char *rounding_mode_str(int mode)
{
    switch (mode) {
        case FE_TONEAREST:  return "FE_TONEAREST";
        case FE_TOWARDZERO: return "FE_TOWARDZERO";
        case FE_DOWNWARD:   return "FE_DOWNWARD";
        case FE_UPWARD:     return "FE_UPWARD";
    }

    return "Unknown";
}

int main(void)
{
    #pragma STDC FENV_ACCESS ON 

    int rm;

    rm = fegetround();

    printf("%s\n", rounding_mode_str(rm));    // In chế độ hiện tại
    printf("%f %f\n", rint(2.1), rint(2.7));  // Thử làm tròn

    fesetround(FE_TOWARDZERO);                // Đổi chế độ

    rm = fegetround();

    printf("%s\n", rounding_mode_str(rm));    // In ra
    printf("%f %f\n", rint(2.1), rint(2.7));  // Thử lại xem!
}

Output:

FE_TONEAREST
2.000000 3.000000
FE_TOWARDZERO
2.000000 2.000000

Xem thêm

nearbyint(), nearbyintf(), nearbyintl(), rint(), rintf(), rintl(), lrint(), lrintf(), lrintl(), llrint(), llrintf(), llrintl()

7.8 `fegetenv()` `fesetenv()`

Lưu hoặc khôi phục toàn bộ môi trường dấu chấm động

Synopsis

#include <fenv.h>

int fegetenv(fenv_t *envp);
int fesetenv(const fenv_t *envp);

Mô tả

Bạn có thể lưu môi trường (exception, hướng làm tròn, v.v.) bằng cách gọi fegetenv() và khôi phục bằng fesetenv().

Dùng cái này nếu bạn muốn khôi phục trạng thái sau khi gọi hàm, nghĩa là giấu đi khỏi caller rằng có vài exception dấu chấm động hoặc thay đổi đã xảy ra.

Giá trị trả về

fegetenv() và fesetenv() trả về 0 nếu thành công, khác 0 trong trường hợp khác.

Ví dụ

Ví dụ này lưu môi trường, quậy với rounding và exception, rồi khôi phục lại. Sau khi môi trường được khôi phục, ta thấy rounding đã về mặc định và exception đã bị xoá.

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

void show_status(void)
{
    printf("Rounding is FE_TOWARDZERO: %d\n",
           fegetround() == FE_TOWARDZERO);

    printf("FE_DIVBYZERO is set: %d\n",
           fetestexcept(FE_DIVBYZERO) != 0);
}

int main(void)
{
    #pragma STDC FENV_ACCESS ON 

    fenv_t env;

    fegetenv(&env);  // Lưu môi trường

    fesetround(FE_TOWARDZERO);    // Đổi rounding
    feraiseexcept(FE_DIVBYZERO);  // Raise exception

    show_status();

    fesetenv(&env);  // Khôi phục môi trường

    show_status();
}

Output:

Rounding is FE_TOWARDZERO: 1
FE_DIVBYZERO is set: 1
Rounding is FE_TOWARDZERO: 0
FE_DIVBYZERO is set: 0

Xem thêm

feholdexcept(), feupdateenv()

7.9 `feholdexcept()`

Lưu trạng thái dấu chấm động và bật chế độ non-stop

Synopsis

#include <fenv.h>

int feholdexcept(fenv_t *envp);

Mô tả

Cái này giống fegetenv() chỉ khác là nó cập nhật môi trường hiện tại sang chế độ non-stop, tức là nó sẽ không dừng lại ở bất kỳ exception nào.

Nó giữ nguyên trạng thái này cho đến khi bạn khôi phục trạng thái bằng fesetenv() hoặc feupdateenv().

Giá trị trả về

Ví dụ

Ví dụ này lưu môi trường và vào chế độ non-stop, quậy với rounding và exception, rồi khôi phục lại. Sau khi khôi phục môi trường, ta thấy rounding đã về mặc định và exception đã bị xoá. Ta cũng sẽ không còn ở chế độ non-stop nữa.

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

void show_status(void)
{
    printf("Rounding is FE_TOWARDZERO: %d\n",
           fegetround() == FE_TOWARDZERO);

    printf("FE_DIVBYZERO is set: %d\n",
           fetestexcept(FE_DIVBYZERO) != 0);
}

int main(void)
{
    #pragma STDC FENV_ACCESS ON 

    fenv_t env;

    // Lưu môi trường và không dừng lại khi gặp exception
    feholdexcept(&env);

    fesetround(FE_TOWARDZERO);    // Đổi rounding
    feraiseexcept(FE_DIVBYZERO);  // Raise exception

    show_status();

    fesetenv(&env);  // Khôi phục môi trường

    show_status();
}

Xem thêm

fegetenv(), fesetenv(), feupdateenv()

7.10 `feupdateenv()`

Khôi phục môi trường dấu chấm động và áp dụng các exception gần nhất

Synopsis

#include <fenv.h>

int feupdateenv(const fenv_t *envp);

Mô tả

Cái này giống fesetenv() chỉ khác là nó chỉnh lại môi trường truyền vào sao cho được cập nhật với các exception đã xảy ra trong lúc đó.

Ví dụ bạn có một hàm có thể raise exception, nhưng bạn muốn giấu chúng đi khỏi caller. Một lựa chọn là:

Lưu môi trường bằng fegetenv() hoặc feholdexcept().
Làm gì thì làm mà có thể raise exception.
Khôi phục môi trường bằng fesetenv(), qua đó giấu đi các exception đã xảy ra ở bước 2.

Nhưng cách đó giấu toàn bộ exception. Lỡ bạn chỉ muốn giấu vài cái thì sao? Bạn có thể dùng feupdateenv() như sau:

Lưu môi trường bằng fegetenv() hoặc feholdexcept().
Làm gì thì làm mà có thể raise exception.
Gọi feclearexcept() để xoá các exception bạn muốn giấu khỏi caller.
Gọi feupdateenv() để khôi phục môi trường trước đó và cập nhật nó với các exception khác đã xảy ra.

Nên nó giống một cách khôi phục môi trường có năng lực hơn so với chỉ đơn giản fegetenv()/fesetenv().

Giá trị trả về

Trả về 0 nếu thành công, khác 0 trong trường hợp khác.

Ví dụ

Chương trình này lưu trạng thái, raise vài exception, rồi xoá một trong các exception, rồi khôi phục và cập nhật trạng thái.

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

void show_status(void)
{
    printf("FE_DIVBYZERO: %d\n", fetestexcept(FE_DIVBYZERO) != 0);
    printf("FE_INVALID  : %d\n", fetestexcept(FE_INVALID) != 0);
    printf("FE_OVERFLOW : %d\n\n", fetestexcept(FE_OVERFLOW) != 0);
}

int main(void)
{
    #pragma STDC FENV_ACCESS ON 

    fenv_t env;

    feholdexcept(&env);  // Lưu môi trường

    // Giả vờ có chút toán tệ xảy ra ở đây:
    feraiseexcept(FE_DIVBYZERO);  // Raise exception
    feraiseexcept(FE_INVALID);    // Raise exception
    feraiseexcept(FE_OVERFLOW);   // Raise exception

    show_status();

    feclearexcept(FE_INVALID);

    feupdateenv(&env);  // Khôi phục môi trường

    show_status();
}

Trong output, lúc đầu ta không có exception nào. Rồi ta có ba cái đã raise. Sau đó khi khôi phục/cập nhật môi trường, ta thấy cái đã xoá (FE_INVALID) không được áp dụng:

FE_DIVBYZERO: 0
FE_INVALID  : 0
FE_OVERFLOW : 0

FE_DIVBYZERO: 1
FE_INVALID  : 1
FE_OVERFLOW : 1

FE_DIVBYZERO: 1
FE_INVALID  : 0
FE_OVERFLOW : 1

Xem thêm

fegetenv(), fesetenv(), feholdexcept(), feclearexcept()

Prev | Contents | Next

7 <fenv.h> Exception và Môi trường Dấu chấm động

7.1 Kiểu và Macro

7.2 Pragma

7.3 feclearexcept()

Synopsis

Mô tả

Giá trị trả về

Ví dụ

Xem thêm

7.4 fegetexceptflag() fesetexceptflag()

Synopsis

Mô tả

Giá trị trả về

Ví dụ

7.5 feraiseexcept()

Synopsis

Mô tả

Giá trị trả về

Ví dụ

Xem thêm

7.6 fetestexcept()

Synopsis

Mô tả

Giá trị trả về

Ví dụ

Xem thêm

7.7 fegetround() fesetround()

Synopsis

Mô tả

Giá trị trả về

Ví dụ

Xem thêm

7.8 fegetenv() fesetenv()

Synopsis

Mô tả

Giá trị trả về

Ví dụ

Xem thêm

7.9 feholdexcept()

Synopsis

Mô tả

Giá trị trả về

Ví dụ

Xem thêm

7.10 feupdateenv()

Synopsis

Mô tả

Giá trị trả về

Ví dụ

Xem thêm

7 `<fenv.h>` Exception và Môi trường Dấu chấm động

7.3 `feclearexcept()`

7.4 `fegetexceptflag()` `fesetexceptflag()`

7.5 `feraiseexcept()`

7.6 `fetestexcept()`

7.7 `fegetround()` `fesetround()`

7.8 `fegetenv()` `fesetenv()`

7.9 `feholdexcept()`

7.10 `feupdateenv()`