2024年6月13日发(作者：)

float point exception 模型

浮点异常（floating point exception）是指在计算机程序中出

现的一种错误。它会导致程序终止或产生不正确的结果。在计算机中，

浮点数是表示实数的一种数据类型，它可以表示有小数部分的数字。

由于计算机内部表示浮点数的方式与人类表示方式存在差异，因此可

能会引发浮点异常。

浮点异常主要包括以下几种情况：

1.除零异常：当一个数除以零时，计算机无法得到一个无限大或

未定义的结果，这时就会发生除零异常。

2.上溢和下溢异常：当一个浮点数超出了计算机所能表示的范围

时，就会引发上溢或下溢异常。上溢是指数值过大，超过了浮点数所

能表示的最大值；而下溢是指数值过小，接近于零或负无穷。

3.非法操作异常：当对一个非法操作进行浮点数计算时，例如对

一个非数字（NaN）进行算术、逻辑或比较操作时，就会产生非法操作

异常。

浮点异常主要是由于浮点数的内部表示方式造成的。在计算机中，

浮点数通常采用IEEE 754标准中的浮点数表示方法，在进行浮点数运

算时，需要遵循一定的规则和精度限制。任何能引发浮点异常的操作

都会产生一个浮点数的特殊值，比如NaN（不是一个数字）、无穷大和

零。当程序执行到产生异常的操作时，浮点异常处理机制会将控制权

转移到异常处理程序，以处理这些异常情况。

为了了解浮点异常的发生原因和解决方法，首先需要了解浮点数

的内部表示方法和浮点运算的规则。IEEE 754标准定义了浮点数的内

部表示形式，包括符号位、指数位和尾数位。符号位用于表示正负值，

指数位用于表示数值的阶码（阶乘）的偏移量，尾数位用于表示数值

的有效位数。浮点运算的规则包括四则运算、数值比较和取整运算等。

针对浮点异常，可以采取以下几种解决方法：

1.对除零异常可以进行预先检测，避免除以零的情况发生，或者

在除法操作前进行条件判断，避免产生除零异常。

2.对上溢和下溢异常，可以进行数值范围的合理判定和限制。当

超出范围时，可以进行适当的数值调整或采用更有效的数据类型。

3.对非法操作异常，可以进行合理的错误处理。例如，对于非数

字的操作，可以进行错误提示或忽略操作。

4.利用异常处理机制，在产生浮点异常时，及时捕获异常并进行

后续处理。可以采用相关的异常处理语句，如try-catch-finally语

句块，来捕获和处理异常情况，保证程序的正常运行。

总结起来，浮点异常是计算机程序中常见的问题之一，涉及到浮

点数的运算和比较。了解浮点数的内部表示和运算规则，并采取合适

的异常处理措施，可以有效地避免和解决浮点异常问题，保证程序的

正确性和稳定性。