将 NaN 作为字符串输出为“nan”的双精度值答案

【问题标题】：Double value that is NaN output as a string as "nan"将 NaN 作为字符串输出为“nan”的双精度值
【发布时间】：2019-07-14 18:32:18
【问题描述】：

我有一个 C/C++ 应用程序，可以将数值作为字符串写入 redis。我还有一个 Java 应用程序可以从 redis 中读取这些值。有时出于正当理由，我们最终会得到一个值为NaN 或-NaN 的浮点值。但是，使用sprintf(charPtr, "%e", dblVal); 时，值将输出为nan。我还用%E 尝试了相同的语句，结果是NAN。当 Java 尝试通过 Float.parseFloat() 或 Double.parseDouble 解析时，它会抛出 NumberFormatException。

此应用程序已从 Solaris 移植到 Linux，随后经历了一些 Linux 升级，在某些时候“NaN”变成了“nan”。我不能确定最终是什么升级引入了这种行为。

我已经使用 cmath 的 std::isfinite() 和 std::isnan() 进行了练习，最终可以定义我自己的有效 (-)NaN 或 (-)Infinity 字符串，但这似乎不需要我重新发明标准化的 NaN 和 Infinity字符串。 Infinity 可能有点不同，因为 C 端输出 inf 而 Java 想要 Infinity。

最终我需要能够解码由 Java 中的 C++ 应用程序编写的数据。 nan 和 inf 不能被 Java 解码。我的重点是 NaN，但 Infinity 是一个应该涵盖的案例。

【问题讨论】：

有趣的 NaN 信息，但问题/目标是什么？

标签： java c++ c linux

【解决方案1】：

为什么不在你的 java 代码中使用类似的东西来解析双精度数？

double parseDouble(String s) throws NumberFormatException {
  try {
    return Double.valueOf(s);
  } catch (NumberFormatException e) {
    if (s.equalsIgnoreCase("nan")) {
      return Double.NaN;
    } else if (s.equalsIgnoreCase("inf") || s.equalsIgnoreCase("+inf")) {
      return Double.POSITIVE_INFINITY;
    } else if (s.equalsIgnoreCase("-inf")) {
      return Double.NEGATIVE_INFINITY;
    } else {
      throw e; // Invalid string
    }
  }
}

【讨论】：

这似乎是一个合理的情况，因为它只会在首先出现错误解析的情况下进行检查，因此我们不会检查每个有效的解析。我会稍等片刻，看看是否有人对此事有其他要说的。
可能值得追踪其他 libcs 对这些值的用途（我认为 Windows CRT 使用类似 1.#QNAN 的东西？）并考虑它们。
我们如何传递浮点的功能一直困扰着我一段时间。基本上我受制于它是如何在语言中实现的，我看不到任何一方的变化。鉴于 Java 和 libc 只是不同，您的回答涵盖了我的问题。也就是说，我认为处理 C 方面的格式可能会更有效，因为我将通过 isnan 和 isfinite 进行二进制比较，而不是 Java 中的字符串比较，但在 Java 上，只有在解析失败时才会进行比较首先。

【解决方案2】：

Linux 案例是 (a) 根据ISO/IEC 9899:2001 的正确行为：

[%e, %E]

[...] 表示无穷大或 NaN 的 double 参数以 f 或 F 转换说明符的样式进行转换。

和文本

表示无穷大的双参数转换为[-]inf 或[-]infinity 中的一种样式——该样式是实现定义的。表示 NaN 的双参数被转换为 [-]nan 或 [-]nan(n-char-sequence) 中的一种风格——哪种风格和任何 n 字符序列的含义是实现定义的。 F 转换说明符分别生成 INF、INFINITY 或 NAN，而不是 inf、infinity 或 nan。277)

即Java中最安全的方法是尝试解析双精度，如果失败，则将String小写并测试-作为第一个字符的存在，并在可能的符号之后使用.startsWith("nan")和.startsWith("inf")测试余数

当然，如果您需要支持不符合标准的 Windows C 运行时，这将无济于事。

【讨论】：

【解决方案3】：

一个可能更通用的选项是在写入 redis 时将浮点数转换为十六进制，然后在读取时转换回来。这将通过将其转换为十进制字符串来确保不会有任何精度损失，而且还涵盖了 +/-Inf 和 NaN 情况。

这是可能的，因为双方都使用 IEEE 浮点数。

【讨论】：