欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

Java中的Infinity和NaN

程序员文章站 2024-03-25 19:08:52
...

1、i == i + 1
一个数字永远不会等于它自己加1?Java 强制要求使用IEEE 754 浮点数算术运算[IEEE 754],它可以让你用一个double 或float来表示无穷大。正如我们在学校里面学到的,无穷大加1还是无穷大。

你可以用任何被计算为无穷大的浮点算术表达式来初始化i,例如:

double i = 1.0 / 0.0;

不过,你最好是能够利用标准类库为你提供的常量:

double i = Double.POSITIVE_INFINITY;

事实上,你不必将i 初始化为无穷大以确保循环永远执行。任何足够大的浮点数都可以实现这一目的,例如:

double i = 1.0e40;

2、i != i
一个数字总是等于它自己? IEEE 754 浮点算术保留了一个特殊的值用来表示一个不是数字的数量[IEEE 754]。这个值就是NaN(“不是一个数字(Not a Number)”的缩写),对于所有没有良好的数字定义的浮点计算,例如0.0/0.0,其值都是它。规范中描述道,NaN 不等于任何浮点数值,包括它自身在内[JLS ]。

你可以用任何计算结果为NaN 的浮点算术表达式来初始化i,例如:

double i = 0.0 / 0.0;

同样,为了表达清晰,你可以使用标准类库提供的常量:

double i = Double.NaN;

NaN 还有其他的惊人之处。任何浮点操作,只要它的一个或多个操作数为NaN,那么其结果为NaN。这条规则是非常合理的,但是它却具有奇怪的结果。例如,下面的程序将打印false:

class Test {

    public static void main(String[] args) {

        double i = 0.0 / 0.0;

        System.out.println(i - i == 0);

    }

}

总之,float 和double 类型都有一个特殊的NaN 值,用来表示不是数字的数量。

3、NaN与任何数比较均返回false

if( (0 > c) || (0 == c) || (0 < c)){ 
     System.out.println("NaN compared with 0 is not always false."); 
}else{ 
     System.out.println("NaN compared with 0 is always false!"); 
} 

注:

Double.NaN == Double.NaN,结果是false。但是,

Double a = new Double(Double.NaN);

Double b = new Double(Double.NaN);]

a.equals(b);  //true

4、Float.compare()
而当我们使用Float.compare()这个方法来比较两个NaN时,却会得到相等的结果。可以用下面的代码验证:

float nan=Float.NaN;
float anotherNan=Float.NaN;
System.out.println(Float.compare(nan,anotherNan));

compare()方法如果返回0,就说明两个数相等,返回-1,就说明第一个比第二个小,返回1则正好相反。
上面语句的返回结果是0。
一般来说,基本类型的compare()方法与直接使用==的效果“应该”是一样的,但在NaN这个问题上不一致,是利是弊,取决于使用的人作何期望。当程序的语义要求两个NaN不应该被认为相等时(例如用NaN来代表两个无穷大,学过高等数学的朋友们都记得,两个无穷看上去符号是一样,但不应该认为是相等的两样东西),就使用==判断;如果NaN被看得无足轻重(毕竟,我只关心数字,两个不是数字的东西就划归同一类好了嘛)就使用Float.compare()。

另一个在==和compare()方法上表现不一致的浮点数就是正0和负0(当然这也是计算机表示有符号数字的老大难问题),我们(万能的)人类当然知道0.0f和-0.0f应该是相等的数字,但是试试下面的代码:

float negZero=-0.0f;
float zero=0.0f;
System.out.println(zero==negZero);
System.out.println(Float.compare(zero,negZero));

返回的结果是true和-1。看到了么,==认为正0和负0相等,而compare()方法认为正0比负0要大。所以对0的比较来说,==是更好的选择。

更有趣的事:

i = 0.0 / 0;  
System.out.println(i);             //NaN  
System.out.println(i + 1);         //NaN  
System.out.println(i == i + 1);    //false  

上一篇: python opencv入门

下一篇: BRIEF算法