pythonで，ある条件のエラーを起こしたときに分岐する文を書くには

Question

タイトル通りです

math.log()でlogの計算をしようとおもっているのですが
値が非常に小さいときに
ValueError: math domain error
のエラーを起こしてしまいます

このエラーが出たときに条件分岐をさせたいのですが
どう書けばいいでしょうか

try-exceptだったらできるとおもうのですが
if文みたいな感じで書きたいです

ちなみに，math.logのエラーになる境界線みたいなのが
わかれば，そっちのほうがスマートかなと思うのですが
それに関しても知っている方がいれば教えてください

Answer 1

「エラーが出たときに条件分岐をさせたい」なら try-except を使ってください。

if で条件を設定したい場合は、あなた自身で境界値を設定してください。
math.log() で扱える範囲全てをカバーしたければ、 try-except を使ってください。

自分で try-except を内包した関数を作るのも一つの手ですよ。

def logarithm(value):
    try:
        return math.log(value)
    except ValueError:
        return -math.inf

>>> logarithm(1e-500)
-inf
>>> logarithm(1e-300)
-690.7755278982137

Answer 2

手元の環境にも依るかもしれませんが。

>>> math.log(1e-323)
-743.7469247408213
>>> math.log(1e-324)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: math domain error
>>>
>>> 1e-323 == 0
False
>>> 1e-324 == 0
True

事実上 0 と比較すれば判別できるような気がします。

>>> import sys
>>>
>>> epsilon = sys.float_info.epsilon
>>> epsilon
2.220446049250313e-16
>>>
>>> math.log(0)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: math domain error
>>> math.log(0 + epsilon)
-36.04365338911715

sys.float_info

float 型に関する情報を保持している 構造体シーケンス です。
...中略...

属性	float.hのマクロ	説明
epsilon	DBL_EPSILON	1と、その次の表現可能なfloat値の差

引用元： Python3.6.5ドキュメント » Python 標準ライブラリ » sys

Answer 3

try:
	print(math.log(0))
except ValueError:
	print('0より大きい数で!')

Answer 4

try-except で、何らかのフラグをセットしといて後でそのフラグの値で分岐するというテも

Comments

[kohekoh]

フラグとはどういうことでしょうか
フラグをたてれるなら
そのままif文で分岐できるのではと思うのですが…？

[y_waiwai]

例外を起こした、という事象で判断したいというはなしでは？
exceptの中でなんか分岐処理するんでしょうか
まあ、うごけばそれでいいと言うならそれもありでしょうけど。

Answer 5

x <= 0 でドメインエラーはカバーされているように思います。
1.e-1000 のような x > 0 だが、0の次に大きい浮動小数点数より小さい数は、最近接丸めにより 0 に丸められるので、domain error になります。

import math
import sys

def log(x):
    if x <= 0:
        print('domain error', x)
    elif x == float('inf'):
        print('inf', x)
    else:
        print('valid: log({})={}'.format(x, y))

log(1.e1000)  # float に収まらないので inf になる。
log(1.e-10)  # valid: log(1e-10)=-23.025850929940457
log(1.e-100)  # valid: log(1e-100)=-230.25850929940458
log(1.e-350)  # domain error 0.0  このケースは x > 0 だが、0の次に大きい浮動小数点数より小さい数なので、
               # 最近接丸めにより0になる。
log(0)  # domain error 0
log(-1)  # domain error -1

log(x) の返り値について

• x <= 0: domain error
• log(inf) = inf
• log(x) = inf となる場合はありえない。

log(x) = inf となるのは、log(x) > float_max より、x > exp(float_max) の場合だが、exp(float_max) > float_max なので、x が float で表せるのに log(x) が inf になることはない。

• x > 0 でも 0 の次に大きい浮動小数点数より小さい数 (例: 1.0e-1000) は、最近接丸めにより 0 に丸められるので、x <= 0 で domain error となる。

Comments

[kohekoh]

その条件はもともとつけていて
それに加えてmath.isinfで発散したときに
条件分岐しています
今回自分が陥ったこととして
1.0のeの1000乗のような
発散まではしないけど、エラーになる
みたいなときに条件分岐したいなと思って
質問しました

[tiitoi]

> 1.0のeの1000乗のような発散まではしないけど、エラーになる

x が float 型で表される範囲において、log(x) は inf にはなりません。
回答を追記しました。

x = 1e1000 とした場合は、代入する段階で inf になります。
なので、log() に渡った段階では、log(inf) となっています。

[tiitoi]

結論としては inf を実数として認めないのだとしたら、必要な例外対応は以下の2つだけあればよいです。
if x <= 0:
print('domain error', x)
elif x == float('inf'):
print('inf', x)