我如何使用 Python C API 表示 "inf"（浮点无穷大）？

Question

我正在 C/C++ 中编写一个 Python 扩展，它可以处理数值。当用户传入一个太大而无法放入浮点数的值时，我想 return Python 代码中表示的值 inf。我怎样才能在 C/C++ 中做到这一点？官方文档中的 Floating Point Objects 页面列出了 PyFloat_GetMax()，但没有列出 inf。我搜索了这个函数的 Python 3.9 源代码，发现如下：

SetDblFlag(DBL_MAX);
SetIntFlag(DBL_MAX_EXP);
SetIntFlag(DBL_MAX_10_EXP);
SetDblFlag(DBL_MIN);
SetIntFlag(DBL_MIN_EXP);
SetIntFlag(DBL_MIN_10_EXP);
SetIntFlag(DBL_DIG);
SetIntFlag(DBL_MANT_DIG);
SetDblFlag(DBL_EPSILON);
SetIntFlag(FLT_RADIX);
SetIntFlag(FLT_ROUNDS);

但其中 none 似乎正是我要找的。理论上，我可以在 DBL_MAX 上加 1，但这似乎不太干净。有什么建议吗？

Answer 1

PyFloat_FromDouble returns 给定 double 值的 float 对象。 math.h 为 IEEE 754 无穷大提供了一个宏（仅供参考，它是一个具有 0 有效数字且指数中全为 1 的浮点数），您可以将其用作参数。

#include <math.h>

...

    return PyFloat_FromDouble(INFINITY)

顺便说一句，您可以在 Python 本身中看到无穷大的值：

>>> import struct
>>> >>> struct.pack("!f", float('inf'))
b'\x7f\x80\x00\x00'
>>> struct.pack("!d", float('inf'))
b'\x7f\xf0\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

在这两种情况下，您都可以看到（如果您在心里将十六进制转换为二进制）符号位 0、指数位 1 和有效位 0。还可以看到负无穷大：

>>> struct.pack("!f", -float('inf'))
b'\xff\x80\x00\x00'
>>> struct.pack("!d", -float('inf'))
b'\xff\xf0\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

与正无穷大相同，但前导 1 符号位。

严格来说，Python 不假定任何特定的浮点格式；它使用底层平台提供的任何东西。在不使用 IEEE 754 浮点值的系统上，行为可能会有所不同。特别是，我不知道 INFINITY（或 math.h 本身）的存在是否依赖于 IEEE 754，或者是否有相关的 C 标准强制执行它。

我如何使用 Python C API 表示 "inf"（浮点无穷大）？

How do I represent "inf" (floating-point infinity) using the Python C API?

python

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