C++意想不到的 NaN

C++ Unexpected NaN

本文关键字：NaN 意想不到 C++      更新时间：2023-10-16

我现在正在编写一个项目作品，我最新的问题是输出在一段时间后给出 NaN（当然，然后持续存在），但以我有限的知识，我不知道为什么。我读了一些关于 NaN 通常来自哪里（0/0、inf*0 等）的信息，但这里似乎并非如此。虽然整个代码太长太复杂，无法在这里发布，但我已经确定了它似乎来自的代码部分：

long double force_dipol(particle &part1, particle &part2, long double distance) {
    if ((abstand(part1.dummyd)!=0) && (abstand(part2.dummyd)!=0) { //Division checks
        long double ret;
        ret = 3.*( part1.dummyd[0]*part2.dummyd[0] + part1.dummyd[1]*part2.dummyd[1] + part1.dummyd[2]*part2.dummyd[2] ) / mypow(distance, 3);
        ret -= 9.*abstand(part1.dummyd)*abstand(part2.dummyd) / mypow(distance, 3) * (part1.dummyd[2]/abstand(part1.dummyd) * part2.dummyd[2]/abstand(part2.dummyd));
        return ret;
    }
}

对于任何关心的人来说，这是偶极子-偶极子相互作用的力项（耶，物理学！

  • 粒子是我的结构，只是将变量保持在一起。
  • dummyd 是一个 [3]-阵列，是偶极矩，其分量范围从大约 -5 到 5，最大
  • abstand（） 是向量范数，从数学上讲，abstand（dummyd） 介于 0.6 和 2.5 之间
  • 距离范围从 2.4 到 5.6
  • mypow（） 只是用于性能的自定义 pow（）
  • 3. 和 9. 是数字 XP
  • 所有使用的变量都是长双精度

此外，如果我注释掉函数的第一个术语（long double ret下面的行），它似乎停止了 NaN'ing，而第二个术语（之后的行，较长的行）似乎有效。

上面的函数是整个算法的一部分，总共迭代了几百万次;沿着这条线的某个地方，位置和动量数组（使用此函数）的输出开始只得到 NaN 并从那里保持它。实际过滤输出是一项相当多的工作，但到目前为止，它似乎从正常值（即在预期范围内，远不及大数字）到达那里。

现在，我想了解为什么在这种情况下我会得到 NaN，以及如何解决它。任何能向我解释的人都会得到+10的真棒。

当if条件失败时，您不会return任何内容。如果使用"返回"值，这将导致未定义的行为。

没有返回值是一种可能性，但是当distance为 0 时mypow()做什么？

0 到 3 = 0，所以你在那里也有一个除以零（除非mypow()处理）。

尝试：

long double force_dipol(particle &part1, particle &part2, long double distance)
{
  long double ret = 0;
  if ((abstand(part1.dummyd)!=0) && (abstand(part2.dummyd)!=0) && (distance!=0)) //Division checks
  {
    ret = 3.*( part1.dummyd[0]*part2.dummyd[0] + part1.dummyd[1]*part2.dummyd[1] + part1.dummyd[2]*part2.dummyd[2] ) / mypow(distance, 3);
    ret -= 9.*abstand(part1.dummyd)*abstand(part2.dummyd) / mypow(distance, 3) * (part1.dummyd[2]/abstand(part1.dummyd) * part2.dummyd[2]/abstand(part2.dummyd));
  }
  return ret;
}
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