PythonでFloatingPointError例外をキャッチする方法【fpectlによる浮動小数点例外の捕捉】

FloatingPointErrorとは

FloatingPointError は、浮動小数点例外制御（fpectl）が有効になっている環境で、浮動小数点演算がエラーとなった際に発生する例外です。

この機能を利用するには、Pythonインタープリタが --with-fpectl フラグを付けてコンパイルされている必要があります。通常のビルドでは無効化されているため、利用前に環境を確認しましょう。

例外を捕捉するサンプルコード

次のコードでは、try-except 構文を使って FloatingPointError を捕捉し、発生した例外の種類（型）を出力しています。

import math
import fpectl

try:
    print('Control off:', math.exp(700))
    fpectl.turnon_sigfpe()
    print('Control on:', math.exp(1000))
except Exception as e:
    print(e)
    print(type(e))

実行結果

Control off: 1.01423205474e+304
Control on: in math_1
<class 'FloatingPointError'>

コードの解説

math.exp(700) の計算結果は約 1.01×10³⁰⁴ となり、float型の表現範囲（最大約 1.8×10³⁰⁸）に収まるため、正常に実行されます。

一方、fpectl.turnon_sigfpe() で浮動小数点例外のシグナル検出を有効化した後に math.exp(1000) を呼び出すと、計算結果がfloat型の上限を超えてオーバーフローするため、FloatingPointError が送出されます。

except Exception as e: ブロックでは、発生した例外オブジェクトとその型を出力しており、これによってどの種類の例外が発生したのかを簡単に確認できます。

補足：バージョンに関する注意点

fpectl モジュールは特殊な用途向けの機能で、Python 3.7 以降では標準ライブラリから削除されています。また、実際の開発においては、演算前に math.isfinite() などで値の妥当性をチェックしたり、高精度計算が必要な場合は decimal モジュールを活用したりする方法が推奨されます。