返回 NaN 还是抛出异常？

Question

我有一个函数，它获取样本（std::vector<double>）作为输入并计算样本的平均值：处理空输入向量情况的最佳方法是什么？

我的第一个想法是在这个 sn-p 中抛出一个异常：

double average(const std::vector<double>& sample)
{
   size_t sz = sample.size();
   if (sz==0) throw std::exception("unexpected empty vector");

   double acc = 0;
   for (size_t i=0; i<sz; ++i) acc += sample[i];
   return acc/sz;
}

但我认为另一种解决方案可能是返回 NaN：

double average(const std::vector<double>& sample)
{
   size_t sz = sample.size();
   if (sz==0) return std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();

   double acc = 0;
   for (size_t i=0; i<sz; ++i) acc += sample[i];
   return acc/sz;
}

我喜欢这个异常，因为它显示了问题发生在哪里，而如果我在长时间计算的最终结果中得到一个 NaN，我将更难理解 NaN 的产生位置。无论如何，对于 NaN，我喜欢返回“特殊”双精度以表示意外发生的可能性。

还有其他方法可以处理空向量吗？ 谢谢。

Answer 1

我会留下未定义的行为。

只需为非空情况编写代码，让调用者考虑正确使用它。可能你无论如何都不会为空向量调用它，因为空输入的检查可能会更早完成。

Answer 2

我会抛出，只是为了安全起见，并确保立即检测到错误，而不是像你说的那样在一段时间后检测到错误。

事实上，在这个特定的用例中，如果说 0 是“无”的平均值，您可以返回 0。

我们通常做的是在进入方法后立即验证参数，以防我们抛出 ArgumentNullException 或 OutOfRangeException，如果该方法确实设计为仅使用非 null 和正确填充的参数调用。

Answer 3

我确实认为在数学上NaN 会更正确。最后是0.0/0。如果是直接划分，会发生什么？

请注意，关于 C++ 和异常，存在圣战。例如阅读：To throw or not to throw exceptions?

Answer 4

您对使用异常的理解是正确的，您应该继续使用这种方法。例外就是为此目的（throw 发生例外情况时）。

在这种情况下，假设如果您返回 NaN，那么每次调用函数 average() 时，您都必须确保您进行了额外的检查以处理 NaN 场景。

[注意：除此之外，请确保条件(sz == 0) 不是非常频繁发生的情况。 IMO，如果经常抛出异常，我不会使用它们。]