How to populate a vector / matrix of int / size_t with NAN in C

Question

据我所知，

NAN

可以分配给

double

类型的变量，但不一定分配给

int

/

size_t

还有办法用 NAN 填充

int

/

size_t

类型的向量/矩阵吗？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

typedef struct {
  size_t nrows, ncols;
  size_t *array;
} Matrix ;

size_t ncol = 5;
size_t nrow = 1;

void print_matrix(Matrix * matrix);

int main()
{
  Matrix *mat1 = (Matrix *) malloc(sizeof(Matrix));
  mat1->nrows = nrow;
  mat1->ncols = ncol;
  mat1->array = (size_t *) malloc(mat1->nrows * mat1->ncols * sizeof(*mat1->array));
  if (mat1 == NULL)
  {
    printf("Could not allocate memory\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  else
  {
    mat1->nrows = nrow;
    mat1->ncols = ncol;
    mat1->array = (size_t *) malloc(mat1->nrows * mat1->ncols * sizeof(*mat1->array));
    for (size_t row =0; row<mat1->nrows; row++)
    {
      for (size_t col =0; col<mat1->ncols; col++)
      {
        mat1->array[row * ncol + col] = NAN;
      }
    }
    print_matrix(mat1);
    free(mat1);
  }
}

void print_matrix(Matrix * matrix)
{
  for (size_t row =0; row<matrix->nrows; row++)
  {
    for (size_t col =0; col<matrix->ncols; col++)
    {
      printf("%zu ", matrix->array[row * ncol + col]);
    }
    printf("\n");
  }
}

Answer 1

据我了解，

NAN

可以[分配]给

double

类型变量

说的对。

NaN

是为基于 IEEE-754 的类型（如

float

和

double

）定义的特殊值之一。¹

但不一定

int

/

size_t

对。

NaN

是 not 为整数类型

int

或

size_t

定义的值。

您不能将

NaN

存储在一个整数变量中，原因与您不能将 3.14 存储在一个整数变量中的原因相同。它只是不是整数类型可以容纳的值之一。

（编程中 数据类型 的正式定义之一是它是一组值，以及对这些值的一组操作。对于类型

float

和

double

— 但仅适用于这些类型—

NaN

是其中一个值。实际上，有多个

NaN

值，但那是另一回事。）

对于浮点类型，

NaN

s 是 哨兵值，定义明确的“非值”值。有些类型有哨兵值，有些则没有。例如，对于指针类型，

NULL

是标记“不是有效指针”值。在 C 字符串中，空字符

\0

是标记字符串结尾的标记值。另一方面，当您调用

getchar

时，

EOF

是“不是字符”值。 （不过，这不会使

EOF

成为

char

类型的标记值，因为

EOF

不是

char

类型的值。）

但是对于任何其他整数类型都没有预定义的标记值。整数在实际程序中的使用方式，没有任何值可以保留为可能也不是有效值的标记。

如果你有一个整数变量并且你需要一个标记值，你将需要定义一个你自己的，如果可以的话。例如，如果您知道您的值始终为正，则可以使用 -1 作为标记值。但这充其量只是一个约定：值 -1 不会被语言或 CPU 特殊对待——它只是另一个整数值。

浮点数和指针类型具有标记值是很棒的，但有时其他类型没有标记值是一件令人讨厌的事情。在尝试为其他类型定义标记值时必须使用的 ad hoc 约定经常会导致各种麻烦。为了使

EOF

作为

getchar

的标记值，程序员必须记住 始终将

getchar

的返回值存储在

int

类型的变量中，而不是

char

。像

read

这样的函数返回读取的字符数，或 -1 表示错误，很难为其定义一个好的返回类型，因为它必须被签名以适应 -1，但否则可能是无符号的.² 函数

mktime

将分解的时间结构转换回完整的

time_t

值，返回 -1 表示错误，这意味着您无法明确判断是否出现错误，或成功转换时间为1969年12月31日23:59:59

---

脚注 1：根据 C 中的 IEEE-754 定义，

float

和

double

类型并非necessarily，但在如今的大多数系统上，它们是。

脚注 2：我认为这就是为什么

read

被定义为返回类型

ssize_t

的值，我相信类型

ssize_t

是一个“带符号的

size_t

”，或者换句话说，“一个值否则会是无符号的，就像

size_t

一样，只是它必须被签名才能返回 -1"。