Question

为什么运行结果是nan？

/*设计一个联合类型，使一个32位的值即可以看作是一个float类型的值，也可以看作按照IEEE浮点标准存储浮点数的结构。
写一个程序将1存储在结构的符号字段，将128存储在指数字段，0存储在小数字段，
然后按float值的形式显示存储在联合中的值。（如果你的位域设置正确的话，结果应该是-2.0*/
#include <stdio.h>

int main(void){

union {
struct {
unsigned int fraction: 23;
unsigned int exponent: 8;
unsigned int sign: 1;
}IEEE_float;
float value;
} float_value = {.IEEE_float.sign = 1,
.IEEE_float.exponent = 128,
.IEEE_float.fraction = 0};

printf("float_value: %f\n", float_value.value);

return 0;
}

Answer 1

　　nan ：not a number 等同于
#IND:indeterminate (windows)

　　注意：1、inf一般是因为得到的数值，超出浮点数的表示范围（溢出，即阶码部分超过其能表示的最大值）；而nan一般是因为对浮点数进行了未定义的操作，如对-1开方。

　　2、nan==nan
结果是0或false，即不能和nan进行比较，和nan进行比较得到的结果总是false或0。所以可以用函数： int
isNumber(double d){return (d==d);}来判断d是否为nan，若d是nan则返回0，否则返回非零值。

　　3、1.0/0.0等于inf，-1.0/0.0等于-inf，0.0+inf=inf；

　　4、对负数开方sqrt(-1.0)、对负数求对数(log(-1.0))、0.0/0.0、0.0*inf、inf/inf、inf-inf这些操作都会得到nan。(0/0会产生操作异常；0.0/0.0不会产生操作异常，而是会得到nan)

　　5、得到inf时就查看是否有溢出或者除以0，得到nan时就查看是否有非法操作。

　　6、C语言的头文件<float.h>中，有定义的常量DBL_MAX，这个常量表示“能表示出来的最大的双精度浮点型数值”。<float.h>中还有常量DBL_MIN,DBL_MIN表示可以用规格化表示的最小的正浮点数，但DBL_MIN并不是最小的正浮点数，因为可以用可以用非规格化浮点数表示的更小。可以用函数：int
isFiniteNumber(double d){return
(d<=DBL_MAX&&d>=-DBL_MAX);}来判断d是否为一个finite数（既不是inf，又不是nan（加入d为nan，则d参加比较就会得到false（0）值））。

　　7、1.0/inf等于0.0。

　　8、inf是可以与其他浮点数进行比较的，即可以参与<=、>+、==、!=等运算。

　　

　　下面这几个宏（用宏实现的，使用时跟函数的形式基本相同）是判断一个表达式的结果是否为inf、nan或其他：

　　头文件：include<math.h>

　　宏的用法（类似于函数原型）：int fpclassify(x);

　　int
isfinite(x);

　　int
isnormal(x);

　　int isnan(x);

　　int isinf(x);

　　具体用法：

　　1、int
fpclassify(x)
用来查看浮点数x的情况，fpclassify可以用任何浮点数表达式作为参数，fpclassify的返回值有以下几种情况。

　　FP_NAN：x是一个“not a number”。

　　FP_INFINITE: x是正、负无穷。

　　FP_ZERO: x是0。

　　FP_SUBNORMAL: x太小，以至于不能用浮点数的规格化形式表示。

　　FP_NORMAL: x是一个正常的浮点数（不是以上结果中的任何一种）。

　　2、int
isfinite(x)
当（fpclassify(x)!=FP_NAN&&fpclassify(x)!=FP_INFINITE）时，此宏得到一个非零值。

　　3、int
isnormal(x) 当（fpclassify(x)==FP_NORMAL）时，此宏得到一个非零值。

　　4、int
isnan(x) 当（fpclassify(x)==FP_NAN）时，此宏返回一个非零值。

　　5、int
isinf(x) 当x是正无穷是返回1，当x是负无穷时返回-1。（有些较早的编译器版本中，无论是正无穷还是负无穷，都返回非零值，不区分正负无穷）。