为什么在 Java 浮点比较中使用 Float.floatToIntBits()？答案

【问题标题】：Why use Float.floatToIntBits() in Java float comparisons?为什么在 Java 浮点比较中使用 Float.floatToIntBits()？
【发布时间】：2010-09-08 12:56:23
【问题描述】：

在JBox2d中，Vec2.equals()存在如下代码：

@Override
public boolean equals(Object obj) { //automatically generated by Eclipse
    if (this == obj)
        return true;
    if (obj == null)
        return false;
    if (getClass() != obj.getClass())
        return false;
    Vec2 other = (Vec2) obj;
    if (Float.floatToIntBits(x) != Float.floatToIntBits(other.x))
        return false;
    if (Float.floatToIntBits(y) != Float.floatToIntBits(other.y))
        return false;
    return true;
}

我想知道 floatint 位转换函数的用途是什么，在这里。这是否提供了一种方法来解决 Java 的浮点比较不准确问题（如果可能的话）？还是完全是别的东西？我想知道它是否可以替代 epsilon 方法：

if (Math.abs(floatVal1 - floatVal2) < epsilon)

PS。为了完整和感兴趣，这里是Vec2.hashCode()：

@Override
public int hashCode() { //automatically generated by Eclipse
    final int prime = 31;
    int result = 1;
    result = prime * result + Float.floatToIntBits(x);
    result = prime * result + Float.floatToIntBits(y);
    return result;
}

仅供参考，我可以完全理解为什么在 hashCode() 中使用转换函数——哈希 ID 必须是整数。

【问题讨论】：

标签： java vector floating-point box2d

【解决方案1】：

解释见Joshua Bloch's Effective Java：float和Float需要特殊处理，因为存在-0.0、NaN、正无穷大和负无穷大。这就是 Sun JVM 的 Float.equals() 看起来像这样 (6u21) 的原因：

public boolean equals(Object obj)
{
    return (obj instanceof Float)
           && (floatToIntBits(((Float)obj).value) == floatToIntBits(value));
}

所以，不，带有 epsilon 的 Math.abs() 不是一个好的选择。来自 Javadoc：

如果 f1 和 f2 都代表 Float.NaN，然后equals方法返回true，即使 Float.NaN==Float.NaN 有值为假。如果 f1 表示 +0.0f 而 f2 代表 -0.0f，反之亦然，等式检验有值为假，即使 0.0f==-0.0f 值为真。

这就是 Eclipse 的自动生成代码为您做这些的原因。

【讨论】：

也就是说，这完全优于epsilon的方法？如果是这样，我简直不敢相信我的运气。
好吧，如果你能保证你不会得到任何NaNs 或-0.0 或无穷大，那么使用Math.abs() < epsilon 可能会更快。也许吧。
我从下面的 cmets 看到我弄错了这是做什么的。它解决了以特殊浮点值为中心的问题；它不处理浮动不准确 - 正如您最初在回答中所说的那样。所以忽略我的最后一个问题。
Math.abs() randomascii.wordpress.com/2012/02/25/… 因此，除非您实现自己的函数来计算一个好的 epsilon，否则您最好只使用 equals() ，因为它总是会给您正确的答案（对于您系统的可用精度，并且除了 -0.0f 到 0.0f)。

【解决方案2】：

Double.Nan（非数字）在比较时是一个特殊值：

System.out.println(Float.NaN == Float.NaN);
System.out.println(Float.floatToIntBits(Float.NaN) == Float.floatToIntBits(Float.NaN));

打印出来：

false
true

【讨论】：

【解决方案3】：

我不知道 100%，但很可能他们正试图解决 NaN != NaN 问题。如果您的浮点数恰好是 NaN，则您无法与任何东西进行比较，因为结果总是错误的。比较 intBits 会给你 NaN == NaN。

【讨论】：