คำเตือน C ++: การหารสองด้วยศูนย์

กรณีที่ 1:

#include <iostream>

int main()
{
    double d = 15.50;
    std::cout<<(d/0.0)<<std::endl;
}

มันรวบรวมโดยไม่มีคำเตือนใด ๆ infและภาพพิมพ์ ตกลง C ++ สามารถจัดการการหารด้วยศูนย์ได้ ( ดูสด )

แต่,

กรณีที่ 2:

#include <iostream>

int main()
{
    double d = 15.50;
    std::cout<<(d/0)<<std::endl;
}

คอมไพเลอร์ให้คำเตือนต่อไปนี้ ( ดูสด ):

warning: division by zero [-Wdiv-by-zero]
     std::cout<<(d/0)<<std::endl;

เหตุใดคอมไพเลอร์จึงแจ้งเตือนในกรณีที่สอง

คือ0 != 0.0?

แก้ไข:

#include <iostream>

int main()
{
    if(0 == 0.0)
        std::cout<<"Same"<<std::endl;
    else
        std::cout<<"Not same"<<std::endl;
}

เอาต์พุต:

Same

การแบ่งจุดลอยตัวด้วยศูนย์ถูกกำหนดโดย IEEEและให้อินฟินิตี้ (ทั้งบวกหรือลบตามค่าของตัวเศษ^{(หรือNaNสำหรับ± 0} )

สำหรับจำนวนเต็มไม่มีวิธีใดที่จะแสดงถึงอินฟินิตี้และภาษาจะกำหนดการดำเนินการให้มีลักษณะการทำงานที่ไม่ได้กำหนดไว้ดังนั้นคอมไพเลอร์จะพยายามคัดท้ายคุณอย่างเป็นประโยชน์จากเส้นทางนั้น

อย่างไรก็ตามในกรณีนี้เนื่องจากตัวเศษเป็น a doubleตัวหาร ( 0) ควรได้รับการเลื่อนตำแหน่งเป็นสองเท่าด้วยและไม่มีเหตุผลที่จะแจ้งเตือนที่นี่ในขณะที่ไม่ได้แจ้งเตือน0.0ดังนั้นฉันจึงคิดว่านี่เป็นบั๊กของคอมไพเลอร์

ใน c ++ มาตรฐานทั้งกรณีที่มีพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด อาจเกิดอะไรขึ้นรวมถึงการฟอร์แมตฮาร์ดไดรฟ์ของคุณ คุณไม่ควรคาดหวังหรือพึ่งพา "return inf. ok" หรือพฤติกรรมอื่นใด

เห็นได้ชัดว่าคอมไพเลอร์ตัดสินใจที่จะให้คำเตือนในกรณีหนึ่งไม่ใช่อีกกรณีหนึ่ง แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าหนึ่งรหัสนั้นใช้ได้และอีกรหัสหนึ่งไม่ได้ มันเป็นเพียงมุมกลับของการสร้างคำเตือนของคอมไพเลอร์

จากมาตรฐาน C ++ 17 [expr.mul] / 4:

ตัว/ดำเนินการไบนารีจะให้ผลหารและตัว%ดำเนินการไบนารีจะให้ผลที่เหลือจากการหารนิพจน์แรกด้วยตัวที่สอง ถ้าตัวถูกดำเนินการที่สอง/หรือ%เป็นศูนย์พฤติกรรมจะไม่ได้กำหนดไว้

เดาที่ดีที่สุดของฉันที่จะตอบคำถามนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะเป็นที่ปล่อยออกมาคอมไพเลอร์เตือนก่อนที่จะดำเนินการแปลงไปintdouble

ดังนั้นขั้นตอนจะเป็นดังนี้:

1. แยกวิเคราะห์นิพจน์
2. ผู้ประกอบการทางคณิตศาสตร์ /(T, T2)ที่,T=doubleT2=int
3. ตรวจสอบว่าstd::is_integral<T2>::valueเป็นtrueและb == 0- สิ่งนี้ทำให้เกิดคำเตือน
4. ส่งเสียงเตือน
5. ทำการแปลงโดยนัยของT2เป็นdouble
6. ทำการแบ่งส่วนที่กำหนดไว้อย่างดี (เนื่องจากคอมไพเลอร์ตัดสินใจใช้ IEEE 754)

นี่เป็นการคาดเดาแน่นอนและเป็นไปตามข้อกำหนดที่คอมไพเลอร์กำหนด จากมุมมองมาตรฐานเรากำลังจัดการกับพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดที่เป็นไปได้

โปรดทราบว่านี่เป็นพฤติกรรมที่คาดไว้ตามเอกสาร GCC
(btw ดูเหมือนว่าไม่สามารถใช้แฟล็กนี้อย่างชัดเจนใน GCC 8.1)

-Wdiv-by-zero
เตือนเกี่ยวกับการหารจำนวนเต็มเวลาคอมไพล์ด้วยศูนย์ ค่านี้เป็นค่าเริ่มต้น ในการยับยั้งข้อความเตือนให้ใช้ -Wno-div-by-zero การแบ่งจุดลอยตัวด้วยศูนย์ไม่ได้รับการเตือนเนื่องจากอาจเป็นวิธีที่ถูกต้องในการได้รับ infinities และ NaNs

ฉันจะไม่เข้าไปใน UB / ไม่ UB debacle ในคำตอบนี้

ผมแค่อยากจะจุดนั้น0และ0.0 จะแตกต่างกันแม้จะมี0 == 0.0การประเมินให้เป็นจริง 0เป็นintตัวอักษรและ0.0เป็นdoubleตัวอักษร

อย่างไรก็ตามในกรณีนี้ผลลัพธ์จะเหมือนกัน: d/0คือการหารทศนิยมเนื่องจากdเป็นสองเท่าจึง0ถูกแปลงโดยปริยายเป็นสองเท่า

ฉันจะยืนยันว่าfoo/0และfoo/0.0มีไม่เหมือนกัน กล่าวคือผลที่ได้ของการหารครั้งแรก (การหารจำนวนเต็มหรือการหารทศนิยม) นั้นขึ้นอยู่กับประเภทของอย่างfooมากในขณะที่ผลที่สองไม่เป็นความจริง (จะเป็นการหารทศนิยมเสมอ)

ไม่ว่าสองข้อใดเป็น UB นั้นไม่เกี่ยวข้อง อ้างถึงมาตรฐาน:

พฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดที่อนุญาตมีตั้งแต่การเพิกเฉยต่อสถานการณ์โดยสิ้นเชิงด้วยผลลัพธ์ที่คาดเดาไม่ได้ไปจนถึงการทำงานระหว่างการแปลหรือการดำเนินการโปรแกรมในลักษณะที่เป็นเอกสารของสภาพแวดล้อม (มีหรือไม่มีการออกข้อความวินิจฉัย)ไปจนถึงการยุติการแปลหรือการดำเนินการ (ด้วยการออก ของข้อความวินิจฉัย)

(เน้นของฉัน)

พิจารณา " แนะนำวงเล็บรอบการกำหนดใช้เป็นค่าความจริง " คำเตือน: วิธีที่จะบอกคอมไพเลอร์ที่คุณจริงๆต้องการที่จะใช้ผลของการกำหนดคือโดยเป็นที่ชัดเจนและการเพิ่มวงเล็บรอบ ๆ ที่ได้รับมอบหมาย คำสั่งผลลัพธ์มีผลเหมือนกัน แต่จะบอกคอมไพเลอร์ว่าคุณรู้ว่าคุณกำลังทำอะไร อาจกล่าวได้เช่นเดียวกันfoo/0.0: เนื่องจากคุณกำลังบอกคอมไพเลอร์อย่างชัดเจนว่า "นี่คือการแบ่งจุดลอยตัว" โดยใช้0.0แทน0คอมไพเลอร์จึงเชื่อใจคุณและจะไม่ออกคำเตือน

สิ่งนี้ดูเหมือนข้อบกพร่องของ gcc เอกสารสำหรับ-Wno-div-by-zero ระบุไว้อย่างชัดเจนว่า :

อย่าเตือนเกี่ยวกับการหารจำนวนเต็มเวลาคอมไพล์ด้วยศูนย์ การแบ่งจุดลอยตัวด้วยศูนย์ไม่ได้รับการเตือนเนื่องจากอาจเป็นวิธีที่ถูกต้องในการได้รับ infinities และ NaNs

และหลังจากการแปลงเลขคณิตปกติที่ครอบคลุมใน[expr.arith.conv]ตัวถูกดำเนินการทั้งสองจะเป็นสองเท่า :

ตัวดำเนินการไบนารีจำนวนมากที่คาดว่าตัวถูกดำเนินการของประเภทเลขคณิตหรือการแจงนับทำให้เกิดการแปลงและประเภทผลลัพธ์ในลักษณะเดียวกัน จุดประสงค์คือเพื่อให้ได้ประเภททั่วไปซึ่งเป็นประเภทของผลลัพธ์ด้วย รูปแบบนี้เรียกว่าการแปลงเลขคณิตตามปกติซึ่งกำหนดไว้ดังนี้:

...

- มิฉะนั้นถ้าตัวถูกดำเนินการเป็นสองเท่าอีกตัวจะถูกแปลงเป็นสองเท่า

และ[expr.mul] :

ตัวถูกดำเนินการของ * และ / ต้องมีประเภทการแจงนับเลขคณิตหรือไม่กำหนดขอบเขต ตัวถูกดำเนินการของ% จะต้องมีประเภทการแจงนับหนึ่งหรือไม่ได้กำหนดขอบเขต การแปลงเลขคณิตตามปกติจะดำเนินการกับตัวถูกดำเนินการและกำหนดประเภทของผลลัพธ์

ด้วยความเคารพว่าจุดลอยหารด้วยศูนย์เป็นพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดและวิธีการที่แตกต่างกันการดำเนินการจัดการกับมันดูเหมือนคำตอบของฉันที่นี่ TL; DR; ดูเหมือนว่า gcc จะเป็นไปตามภาคผนวก F wrt ที่จุดลอยตัวหารด้วยศูนย์ดังนั้น undefined จึงไม่มีบทบาทที่นี่ คำตอบจะแตกต่างกันสำหรับเสียงดัง

การหารจุดลอยตัวด้วยศูนย์จะทำงานแตกต่างจากการหารจำนวนเต็มด้วยศูนย์

IEEE floating point differentiates มาตรฐานระหว่าง INF + และ -inf ขณะจำนวนเต็มไม่สามารถเก็บอินฟินิตี้ การหารจำนวนเต็มโดยผลลัพธ์เป็นศูนย์คือพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้ การหารจุดลอยตัวด้วยศูนย์ถูกกำหนดโดยมาตรฐานจุดลอยตัวและผลลัพธ์เป็น + inf หรือ -inf