C++ math庫錯誤處理機制

C++的<cmath>庫提供了一系列數學函數，但在使用這些函數時可能會遇到錯誤。為了處理這些錯誤，C++提供了一個名為std::math_error的異常類。這個類是從std::runtime_error派生出來的，用于表示數學相關的錯誤。

以下是如何使用std::math_error來處理C++ <cmath>庫中的錯誤：

1. 首先，需要包含<stdexcept>頭文件，以便使用std::runtime_error和std::math_error類。

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <stdexcept>

2. 使用<cmath>庫中的函數時，要檢查其返回值是否為NaN（Not a Number）或inf（infinity）。如果發現這些值，可以拋出一個std::math_error異常。

double calculate_division(double numerator, double denominator) {
    if (denominator == 0) {
        throw std::invalid_argument("Denominator cannot be zero.");
    }

    double result = numerator / denominator;

    if (result != result || result == std::numeric_limits<double>::infinity() || result == -std::numeric_limits<double>::infinity()) {
        throw std::overflow_error("Result is out of range.");
    }

    return result;
}

3. 在調用可能拋出異常的函數時，使用try-catch語句來捕獲并處理異常。

int main() {
    try {
        double numerator = 1.0;
        double denominator = 0;

        double result = calculate_division(numerator, denominator);
        std::cout << "Result: " << result << std::endl;
    } catch (const std::invalid_argument& e) {
        std::cerr << "Invalid argument error: " << e.what() << std::endl;
    } catch (const std::overflow_error& e) {
        std::cerr << "Overflow error: " << e.what() << std::endl;
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "An unexpected error occurred: " << e.what() << std::endl;
    }

    return 0;
}

在這個示例中，我們定義了一個名為calculate_division的函數，該函數在執行除法運算之前檢查分母是否為零。如果分母為零，我們拋出一個std::invalid_argument異常。此外，我們還檢查結果是否為NaN或inf，并在這種情況下拋出一個std::overflow_error異常。

在main函數中，我們使用try-catch語句調用calculate_division函數，并捕獲可能拋出的異常。如果捕獲到異常，我們將異常消息輸出到標準錯誤流。