「サイトで重大なエラーが発生しました」（ゼロ除算の2つの結果）

PHPのバージョンを7.4から8.0に上げたら、カスタムプラグインがエラーになるようになりました。
エラーをみると「ゼロ除算（DivisionByZeroError）」。
これまでは除算後に NaN のチェックをしていたのですが、除算前に 0 のチェックが必要になったみたいです。
どうも、除算演算子で fdiv でなく intdiv が使われるようになっていたのが原因ようです。

1. カスタムプラグインのエラー

PHPのバージョンを7.4から8.0に上げたら、以前に自分で作ったWordPressのカスタムプラグイン¹がエラーになりました。

エラーの詳細がメールで届いていました。

こんにちは。
WordPress には、サイトでプラグインやテーマが致命的なエラーを発生させた場合にそれを検知してこの自動メールでお知らせする機能があります。
今回の場合、WordPress がプラグインちいラボ統計でエラーを捉えました。
エラー詳細
エラータイプ E_ERROR が /〜/chiilabo-stats-main.php ファイルの 498 行目で発生しました。
エラーメッセージ: Uncaught DivisionByZeroError:
Division by zero in /〜/chiilabo-stats-main.php:498

「DivisionByZeroError」が発生しているようです。

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1-1. ゼロ除算のエラーが発生している

該当するスクリプトを見てみます。

$log = $post_id2log[$post->ID];

$pv_ave = ($log->pv / ceil($days[$post->ID]));
if (is_nan($pv_ave)) {
	$pv_ave = 0;
}

この $log->pv / ceil($days[$post->ID]) でゼロ除算のエラーになっているようです。

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1-2. 除算の前に除数をチェック

ということで、事前に除数が 0 かどうかチェックするように修正しました。

$log = $post_id2log[$post->ID];

$days_value = ceil($days[$post->ID]);
if ($days_value == 0) {
	$days_value = 0;    
}

$pv_ave = ($log->pv / $days_value);

これでちゃんと動くようになりました。

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2. NaNじゃなかったの？

逆になんで今まで動いていたんだろう……・

これまでも一応、ゼロ除算は考慮していたつもりでした。
ゼロで割った結果は NaNになっていたように思い、次の is_nan関数でチェックしていました。

$log = $post_id2log[$post->ID];

$pv_ave = ($log->pv / ceil($days[$post->ID]));
if (is_nan($pv_ave)) {
	$pv_ave = 0;
}

つまり、未定義の値になったら 0になるように修正していました。

しかし、PHPには、ゼロ除算の例外 DivisionByZeroError があります。
例外処理をしないと、処理がエラーになってしまいます。

NaN

「NaN」とは、「Not a Number」の略で、「数値ではない」という意味です。
「計算できない」や「数値にならない結果」を示す特別な値です。

たとえば、0で割ったり、負の数の平方根を計算しようとした場合などにNaNが返されます。

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2-1. 2種類の除算（fdiv, intdiv）

特別な値が返ってくるか、それとも例外になるかって、大違いじゃない。

これはややこしくて、PHPには2種類の除算用の関数があります。

fdiv(num1, num2)：浮動小数点数の割り算
intdiv(num1, num2)：整数の割り算

浮動小数点数の割り算では、0.0での除算は NaN と定義されています。

var_dump(fdiv(0.0, 0.0)); 
// float(NAN)

一方、整数の割り算では、0での除算は DivisionByZeroError の例外処理になっています。

var_dump(intdiv(1, 0));
// Fatal error: Uncaught DivisionByZeroError: Division by zero in %s

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3. 演算子では fdivとintdivが自動で切り替わる

除算の演算子（ num1/num2 ）を使った割り算では、
基本は小数の結果になります。
つまり、 fdiv が適用されています。

しかし、たまに intdiv が適用されることがあります。
intdiv が適用される条件は、

割る数・割られる数が整数
結果が割り切れる場合

除算演算子 (“/”) の返す値は浮動小数点数となります。
ただし、ふたつのオペランドがともに整数 (あるいは整数に変換できる文字列) であり、かつ結果が割り切れる場合には整数値を返します。
整数の除算については intdiv() を参照ください。
PHP: 算術演算子 – Manual

これは、割り切れる結果を「整数値」で返すためです。

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3-1. ゼロ除算は割り切れるのか？

では、「ゼロ除算はどうなるの？」という疑問が生まれます。
「結果が割り切れる」の解釈が問題になってくるのです。

どうも、これまではゼロ除算は「結果が割り切れない」という扱いで、fdivが適用されNaNになっていたように思います。
ところが、PHP8になってふたつのオペランドがともに整数なら、ゼロ除算でも intdivの方が適用されているようなのです²。

それでこれまではエラーになっていなかったんだね。

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