C++ math库错误处理机制

C++的<cmath>库提供了一系列数学函数，但在使用这些函数时可能会遇到错误。为了处理这些错误，C++提供了一个名为std::math_error的异常类。这个类是从std::runtime_error派生出来的，用于表示数学相关的错误。

以下是如何使用std::math_error来处理C++ <cmath>库中的错误：

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

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

2. 使用<cmath>库中的函数时，要检查其返回值是否为NaN（Not a Number）或inf（infinity）。如果发现这些值，可以抛出一个std::math_error异常。

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. 在调用可能抛出异常的函数时，使用try-catch语句来捕获并处理异常。

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;
}

在这个示例中，我们定义了一个名为calculate_division的函数，该函数在执行除法运算之前检查分母是否为零。如果分母为零，我们抛出一个std::invalid_argument异常。此外，我们还检查结果是否为NaN或inf，并在这种情况下抛出一个std::overflow_error异常。

在main函数中，我们使用try-catch语句调用calculate_division函数，并捕获可能抛出的异常。如果捕获到异常，我们将异常消息输出到标准错误流。