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V2EX 提问指南
Higurashi
V2EX  ›  问与答

NaN 的二进制形式

  •  
  •   Higurashi · 63 天前 · 731 次点击
    这是一个创建于 63 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    根据 IEEE 754 ,指数位全为 1 且尾数位不全为 0 的浮点数为 NaN 。所以 NaN 应该有多种二进制形式(尾数位有多种情况),然而,我使用下面的程序进行测试,打印出来的确是 1111111110000000000000000000000 。为什么会这样?

    public class Test {
    	
    	public static String toBinary(String bits){
    		float f = Float.intBitsToFloat(Integer.parseInt(bits, 2));
    		int i = Float.floatToIntBits(f);
    		String s = Integer.toBinaryString(i);
    		return s;
    	}
    
    	public static void main(String[] args) {
    		System.out.println(Test.toBinary("01111111100000000000000000000001"));
    	}
    }
    

    一个有点怪异的问题...

    8 条回复    2021-11-16 20:27:47 +08:00
    imKiva
        1
    imKiva  
       63 天前
    `Float.intBitsToFloat` 的[文档]( https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Float.html#intBitsToFloat-int-)中有一句:`If the argument is any value in the range 0x7f800001 through 0x7fffffff or in 0xff800001 through 0xffffffff, the result is a NaN.`

    `Float.floatToIntBits` 的[文档]( https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Float.html#floatToIntBits-float-)中有一句:`If the argument is NaN, the result is 0x7fc00000.`
    icyalala
        2
    icyalala  
       63 天前
    看一下 floatToIntBits 源码,里面会做判断:如果是 NaN ,就使用固定值( 0x7fc00000 )。
    NaN 那段无效位叫 payload , 可以用于存放一些诊断信息或者平台特有数据(例如 NaN-boxing ),但是现在基本上没有实际使用的场景。
    Higurashi
        3
    Higurashi  
    OP
       63 天前
    @imKiva #1
    @icyalala #2
    感谢回复。不知道是否有方法能够打印一个值为 NaN 的变量的二进制形式?
    agagega
        4
    agagega  
       63 天前 via iPhone
    补充一下,在一些平台上会有 signaling nan 和 quiet nan 的区分,区别是指令处理到 singaling nan 会触发 nan singal 异常。这两种 nan 就是按二楼说的 payload 来区分的
    icyalala
        5
    icyalala  
       63 天前
    @Higurashi
    byte[] bytes = new byte[4];
    ByteBuffer.wrap(bytes).putFloat(f);
    int i = ByteBuffer.wrap(bytes).getInt();
    Higurashi
        6
    Higurashi  
    OP
       63 天前
    @icyalala #5
    谢谢!👍
    Higurashi
        7
    Higurashi  
    OP
       63 天前
    Higurashi
        8
    Higurashi  
    OP
       61 天前
    @Higurashi #3
    另外,可以使用 Float.floatToRawIntBits(float) 将单精度浮点数转换为对应的整数位模式,与 Float.intBitsToFloat(float) 不同,它将会保留 NaN 的原信息。
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