C++のfeclearexcept関数とは？浮動小数点例外をクリアする方法

C++のfeclearexcept()関数は、引数exceptsで指定された、サポートされている浮動小数点例外フラグをクリア（解除）するために使用される関数です。

この関数は、指定されたすべての例外が正常にクリアされた場合、または引数の値が0だった場合に0を返します。一方、何らかの理由で例外をクリアできなかった場合には0以外の値を返します。

なお、feclearexcept()を使用するには、事前にFENV_ACCESSを有効にしておく必要があります。これにより、プログラムから浮動小数点環境へアクセスできるようになり、発生した例外をテスト・操作することが可能になります。

使用例

以下のコードでは、すべての例外フラグをクリアした後、負の数に対して平方根を求め、無効演算例外（FE_INVALID）が発生したかどうかを確認しています。

#include <fenv.h>
#include <iostream>
#include <cmath>
#pragma STDC FENV_ACCESS on
using namespace std;

int main() {
    // すべての浮動小数点例外フラグをクリア
    feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);

    // 負の数の平方根を計算（無効演算が発生）
    sqrt(-5);

    // FE_INVALIDが発生したかどうかをチェック
    if (fetestexcept(FE_INVALID))
        cout << "sqrt(-5) will generate FE_INVALID" << endl;
}

実行結果

sqrt(-5) will generate FE_INVALID

コードの解説

まずfeclearexcept(FE_ALL_EXCEPT)を呼び出すことで、すべての浮動小数点例外フラグを初期状態にリセットしています。次にsqrt(-5)を実行すると、負の数の平方根という数学的に定義されない演算が行われ、無効演算例外FE_INVALIDが発生します。最後にfetestexcept()を使ってFE_INVALIDフラグが立っているかどうかを判定し、例外の発生を検出しています。

このように、feclearexcept()は前回の演算で残った例外フラグを消去し、新しい演算による例外だけを正確に検出したい場合に役立ちます。