为什么我的代码在尝试打印正弦和余弦函数的结果时返回“nan”？

Question

我正在尝试在终端上打印下一个结果，但是当我尝试将

cos()

函数放入

asin()

中时，会发生一些情况。这是我的代码：

#include "stdio.h"
#include "math.h"

int main() {

   float R7, R4, Roc2Y;

   //Calculo de los angulos
   
   Roc2Y = asin(-R7) * 180.0 / PI;

   Roc2Z = asin(R4 / cos(Roc2Y)) * 180.0 / PI;

   printf("\n"); //Linea en blanco
   printf("   Resultado:      \n");
   printf("   Angulo r7       \n");
   printf("   RY=%f\n", Roc2Y    );
   printf("   RZ=%f\n", Roc2Z    ) ;
}

这就是它在终端上打印出来的内容：

Resultado:
  Angulo r7
   RY=11.506551
   RZ=nan

一些帮助将不胜感激！预先感谢:)

Answer 1

您的代码具有未定义的行为，因为

R7

和

R4

均未初始化。计算结果没有意义，如果

asin

的参数碰巧有一个范围 [-1;1] 之外的值，则函数返回

NaN

，而不是值。

另请注意，标准标题

"stdio.h"

和

"math.h"

应写作

<stdio.h>

和

<math.h>

。

变量

Roc2Z

没有在发布的代码中的任何地方定义，

PI

也没有定义，它不是C标准中定义的标识符。

M_PI

是在 POSIX 系统上定义的，但该宏并未由 C 标准指定，因此它可能在您的系统上不可用，特别是在严格遵循标准进行编译的情况下。

传递给

Roc2Y

的值

cos(Roc2Y)

的单位是度而不是弧度。最好以弧度进行所有计算，然后转换为角度仅用于显示。

这是修改后的版本：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#ifdef M_PI
// M_PI is defined on POSIX systems
#define PI  M_PI
#else
#define PI  3.14159265358979323846264338327950288
#endif

int main() {

    double R7 = 0.5, R4 = 0.5;

    //Calculo de los angulos
   
    double Roc2Y = asin(-R7);
    double Roc2Z = asin(R4 / cos(Roc2Y));

    printf("\n"); //Linea en blanco
    printf("   Resultado:      \n");
    printf("   Angulo r7       \n");
    printf("   RY=%f\n", Roc2Y * 180.0 / PI);
    printf("   RZ=%f\n", Roc2Z * 180.0 / PI);
    return 0;
}

Answer 2

谨慎使用

asin()

、

acos()

。

@chqrlie 很好地识别了 OP 的大部分困境，但总的来说，问题仍然存在。

1.0之后的浮点数的反正弦是多少？ （它的 NAN）。

---

x

和

asin(x)

中使用的导致

acos(x)

的许多计算都有一个小误差。 当误差达到

fabs(x) == nextafter(1, 2)

（

|x|

略大于 1.0）时，这些三角函数将返回

NAN

。

还有其他选择。

• 请勿使用

  asin(), acos()

  。许多计算可以使用

  atan2()

  重写，这对小错误更宽容。

• 测试是否接近 1.0。

• 重构代码以从不形成数量级超过 1.0 的结果。 这通常非常具有挑战性（除了简单的剪辑测试之外）。

#define NEAR_ONE (1.0 + DBL_EPSILON*2)  // Sample idea.  Adjust to your needs)
if (fabs(x) > 1.0 && fabs(x) <= NEAR_ONE) {
  x = copysign(1.0, x);  // Magnitude of x, sign of y
}
y = acos(x);

---

OP的代码以

float

开头。

• 使用

  double

  ，除非确实需要

  float

  。

• 当

  float

  是

  double

  时，请考虑使用

  x

  函数而不是

  float

  函数：

  float asinf(float)

  、

  float acosf(float)

  。