其他 NaN 值是什么？答案

【问题标题】：What are the other NaN values?其他 NaN 值是什么？
【发布时间】：2011-01-10 09:37:56
【问题描述】：

documentation for java.lang.Double.NaN 说是

一个保持double 类型的非数字 (NaN) 值的常量。相当于Double.longBitsToDouble(0x7ff8000000000000L)返回的值。

这似乎暗示还有其他人。如果是这样，我该如何获取它们，并且可以便携吗？

要清楚，我想找到 double 值 x 这样

Double.doubleToRawLongBits(x) != Double.doubleToRawLongBits(Double.NaN)

和

Double.isNaN(x)

都是真的。

【问题讨论】：

你的意思是还有其他java.lang.*.NaN吗？
@Dominic：不-我已经添加了我认为是对问题的澄清。

标签： java floating-point ieee-754 nan

【解决方案1】：

您需要doubleToRawLongBits 而不是doubleToLongBits。

doubleToRawLongBits 提取实际的二进制表示。 doubleToLongBits 没有，它首先将所有NaNs 转换为默认的NaN。

double n = Double.longBitsToDouble(0x7ff8000000000000L); // default NaN
double n2 = Double.longBitsToDouble(0x7ff8000000000100L); // also a NaN, but M != 0

System.out.printf("%X\n", Double.doubleToLongBits(n));
System.out.printf("%X\n", Double.doubleToRawLongBits(n));
System.out.printf("%X\n", Double.doubleToLongBits(n2));
System.out.printf("%X\n", Double.doubleToRawLongBits(n2));

输出：

7FF8000000000000
7FF8000000000000
7FF8000000000000
7FF8000000000100

【讨论】：

感谢doubleToRawLongBits的提示！

【解决方案2】：

IEEE 754 将 NaN 定义为所有指数位为 1 且尾数为非零数的数字。

因此，对于您要查找的单精度数：

S     E            M
x  11111111   xxxxxx....xxx (with M != 0)

Java 是这样处理的：

Double n = Double.longBitsToDouble(0x7ff8000000000000L); // default NaN
Double n2 = Double.longBitsToDouble(0x7ff8000000000100L); // also a NaN, but M != 0

System.out.println(n.isNaN()); // true
System.out.println(n2.isNaN()); // true
System.out.println(n2 != Double.doubleToLongBits(Double.NaN)); // true

总而言之，您可以使用符合上述规则的任何 NaN（指数中的所有位 1 和尾数！= 0）。

【讨论】：

最后一句话没有意义。 Double.doubleToLongBits(...) 是一个long，它被隐式转换为double，自动装箱并通过reference 与n2 进行比较。
可能在最后一行应该是Double.doubleToLongBits(n2) != Double.doubleToLongBits(Double.NaN) ?
打印false，因为doubleToLongBits 将所有NaN 转换为相同的值。但如果你使用doubleToRawLongBits，这是真的。
我对参考比较有误（我只是查看了字节码。）long 被转换为double，但n2 是自动拆箱的，正常的double 比较是已应用。

【解决方案3】：

Java 使用IEEE 754 作为浮点数，因此遵循它们的规则。

根据Wikipedia page on NaN，它是这样定义的：

IEEE 浮点标准单精度 NaN 的逐位示例：x111 1111 1axx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx 其中x 表示不关心。

所以有很多位模式，所有这些都是NaN 值。

【讨论】：

谢谢。这是否保证可以跨 VM 移植？
@simonn：这个问题会让我停顿片刻：你到底想如何利用这个事实？您是否尝试在 double 的 NaN 值内提交带内信息？
有点。我试图模拟一个系统的语义，其中有几个不同的值，它们都像 NaN，但它们是可区分的。
顺便说一句：从那以后，我了解到区分不同的 NaN 值在 Java 中是不可移植的。一些实现可能支持它，其他实现可能会将所有 NaN 值折叠为一小组“合法”值。这可能发生在任何时间，包括简单的分配。