浮点

MATLAB 实现了用于浮点运算的 IEEE 标准 754。 本标准有五个定义的例外情况：

1. 无效操作
2. 除以零
3. 溢出
4. 下溢
5. 准确

正如 GNU C 库所指出的，这些异常由状态词表示，但不会终止程序。 相反，将返回与异常相关的默认值;该值可以是实际数字，也可以是特殊值 MATLAB 中的特殊值是 、 、 和 ;这些 MATLAB 符号用于代替官方标准保留的二进制表示，以提高可读性和可用性（有点不错的语法糖）。 对特殊值的操作是明确定义的，并且以直观的方式操作。Inf-InfNaN-0

有了这些信息，问题的答案是：

1. Inf表示执行的操作引发了上述异常之一（即 1、2 或 3），并被确定为默认返回值。Inf

2. 根据程序的编写方式、使用的编译器以及存在的硬件，INFINITY 和 NaN 是操作可以返回的特殊值。这取决于 IEEE-754 标准是否以及如何实施。C99 将 IEEE-754 实现作为标准的一部分，但最终取决于编译器如何实现（这可能会因激进的优化和标准选项（如舍入模式）而变得复杂）。CC

3. 返回值 or 指示可能发生了溢出异常，但也可能是无效操作或除以零。我不认为MATLAB会告诉你它是什么（尽管也许你可以通过编译的MEX文件访问这些信息，但我不熟悉这些）。Inf-Inf

4. 请参阅答案 1。

如需更多有趣和深入的示例，这里有一个不错的 PDF。

整数

整数在 MATLAB 中的行为与上述不同。 如果对指定位大小的整数的操作将超过该类的最大值，则该操作将设置为最大值，反之亦然。 换言之，MATLAB 整数不换行。

我将重复 Jan Simon 在“MATLAB Answers”网站上的回答：

若要停止（在调试器模式下）除以零，请使用：

warning on MATLAB:divideByZero
dbstop if warning MATLAB:divideByZero

同样，在取零的对数时停止：

warning on MATLAB:log:LogOfZero
dbstop if warning MATLAB:log:LogOfZero

若要在操作（函数调用或赋值）返回 或 时停止，请使用：NaNInf

dbstop if naninf

不幸的是，前两个警告似乎不再受支持，尽管最后一个选项在 R2014a 上仍然适用于我，并且实际上已记录在案。

1） C/C++ 中的浮点

对浮点数的运算可能会产生非数值的结果。例子：

• 运算的结果是一个复数（想想sqrt(-1.0))
• 操作的结果是未定义的（想想1.0 / 0.0)
• 操作的结果太大而无法表示
• 在其中一个操作数已经是 NaN 或 Inf 的情况下执行操作

IEEE754的理念是默认不捕获此类异常，而是生成特殊值 （ 和 ），并允许计算在不中断程序的情况下正常继续。由用户来测试这些结果并单独处理它们（就像 MATLAB 中的函数一样）。InfNaNisinfisnan

存在两种类型的 NaN 值：NaN（安静 NaN）和 sNaN（信号 NaN）。通常，当运算无法成功完成时，浮点数的所有算术运算都会产生安静类型（而不是信令类型）。

有一些（依赖于平台的）函数来控制浮点环境和捕获 FP 异常：

• Win32 API 具有 _control87（） 来控制 FPU 标志。
• POSIX/Linux 系统通常通过捕获 SIGFPE 信号来处理 FP 异常（参见 feenableexcept）。
• SunOS/Solaris 也有自己的功能（参见 Sun/Oracle 的《数值计算指南》中的第 4 章）
• C99/C++11 引入了 fenv 标头，其中包含控制浮点异常标志的函数。

例如，查看 Python 如何为不同平台实现 FP 异常控制模块： https://hg.python.org/cpython/file/tip/Modules/fpectlmodule.c

2） C/C++ 中的整数

这显然与浮点完全不同，因为整数类型不能表示 Inf 或 NaN：

• 无符号整数使用模块化算术（因此，如果结果超过最大整数，则值环绕）。这意味着无符号算术运算的结果始终是“数学定义的”，并且永远不会溢出。将其与MATLAB进行比较，MATLAB使用饱和算术来计算整数（将是）。uint8(200) + uint8(200)uint8(255)
• 另一方面，有符号整数溢出是未定义的行为。
• 整数除以零是未定义的行为。