En Java, que signifie NaN?

J'ai un programme qui essaie de réduire un doublenombre souhaité. Le résultat que j'obtiens est NaN.

Que NaNsignifie Java?

Tiré de cette page :

"NaN" signifie "pas un nombre". "Nan" est produit si une opération en virgule flottante a des paramètres d'entrée qui amènent l'opération à produire un résultat non défini. Par exemple, 0,0 divisé par 0,0 est arithmétiquement indéfini. Prendre la racine carrée d'un nombre négatif est également indéfini.

NaNsignifie «Pas un nombre» et est essentiellement une représentation d'une valeur à virgule flottante spéciale dans la norme à virgule flottante IEE 754 . NaN signifie généralement que la valeur est quelque chose qui ne peut pas être exprimé avec un nombre à virgule flottante valide.

Une conversion aboutira à cette valeur, lorsque la valeur à convertir est autre chose, par exemple lors de la conversion d'une chaîne qui ne représente pas un nombre.

NaNsignifie "Pas un nombre" et est le résultat d'opérations non définies sur les nombres à virgule flottante comme par exemple la division de zéro par zéro. (Notez que si la division d'un nombre non nul par zéro est également généralement indéfinie en mathématiques, cela ne se traduit pas par NaN mais par l'infini positif ou négatif).

NaNsignifie «Pas un nombre». C'est une valeur à virgule flottante spéciale qui signifie que le résultat d'une opération n'a pas été défini ou ne peut pas être représenté en tant que nombre réel.

Voir ici pour plus d'explications sur cette valeur.

NaN signifie Pas un nombre. Il est utilisé pour signifier toute valeur non définie mathématiquement. Comme diviser 0,0 par 0,0. Vous pouvez chercher ici pour plus d'informations: https://web.archive.org/web/20120819091816/http://www.concentric.net/~ttwang/tech/javafloat.htm

Publiez votre programme ici si vous avez besoin d'aide supplémentaire.

NaN = pas un nombre.

Cela ne signifie pas un nombre. C'est une représentation courante d'une valeur numérique impossible dans de nombreux langages de programmation.

Exemple exécutable minimal

La première chose que vous devez savoir, c'est que le concept de NaN est implémenté directement sur le matériel du CPU.

Tous les principaux processeurs modernes semblent suivre IEEE 754 qui spécifie les formats à virgule flottante, et les NaN, qui ne sont que des valeurs flottantes spéciales, font partie de cette norme.

Par conséquent, le concept sera très similaire dans tous les langages, y compris Java qui émet simplement du code en virgule flottante directement vers le processeur.

Avant de continuer, vous voudrez peut-être lire d'abord les réponses suivantes que j'ai écrites:

• un rappel rapide du format à virgule flottante IEEE 754: Qu'est-ce qu'un nombre à virgule flottante sous-normal?
• quelques notions de base de NaN de niveau inférieur couvertes en utilisant C / C ++: Quelle est la différence entre NaN silencieux et NaN de signalisation?

Maintenant, pour une action Java. La plupart des fonctions d'intérêt qui ne sont pas dans le langage de base vivent à l'intérieur java.lang.Float.

Nan.java

import java.lang.Float;
import java.lang.Math;

public class Nan {
    public static void main(String[] args) {
        // Generate some NaNs.
        float nan            = Float.NaN;
        float zero_div_zero  = 0.0f / 0.0f;
        float sqrt_negative  = (float)Math.sqrt(-1.0);
        float log_negative   = (float)Math.log(-1.0);
        float inf_minus_inf  = Float.POSITIVE_INFINITY - Float.POSITIVE_INFINITY;
        float inf_times_zero = Float.POSITIVE_INFINITY * 0.0f;
        float quiet_nan1     = Float.intBitsToFloat(0x7fc00001);
        float quiet_nan2     = Float.intBitsToFloat(0x7fc00002);
        float signaling_nan1 = Float.intBitsToFloat(0x7fa00001);
        float signaling_nan2 = Float.intBitsToFloat(0x7fa00002);
        float nan_minus      = -nan;

        // Generate some infinities.
        float positive_inf   = Float.POSITIVE_INFINITY;
        float negative_inf   = Float.NEGATIVE_INFINITY;
        float one_div_zero   = 1.0f / 0.0f;
        float log_zero       = (float)Math.log(0.0);

        // Double check that they are actually NaNs.
        assert  Float.isNaN(nan);
        assert  Float.isNaN(zero_div_zero);
        assert  Float.isNaN(sqrt_negative);
        assert  Float.isNaN(inf_minus_inf);
        assert  Float.isNaN(inf_times_zero);
        assert  Float.isNaN(quiet_nan1);
        assert  Float.isNaN(quiet_nan2);
        assert  Float.isNaN(signaling_nan1);
        assert  Float.isNaN(signaling_nan2);
        assert  Float.isNaN(nan_minus);
        assert  Float.isNaN(log_negative);

        // Double check that they are infinities.
        assert  Float.isInfinite(positive_inf);
        assert  Float.isInfinite(negative_inf);
        assert !Float.isNaN(positive_inf);
        assert !Float.isNaN(negative_inf);
        assert one_div_zero == positive_inf;
        assert log_zero == negative_inf;
            // Double check infinities.

        // See what they look like.
        System.out.printf("nan            0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(nan           ), nan           );
        System.out.printf("zero_div_zero  0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(zero_div_zero ), zero_div_zero );
        System.out.printf("sqrt_negative  0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(sqrt_negative ), sqrt_negative );
        System.out.printf("log_negative   0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(log_negative  ), log_negative  );
        System.out.printf("inf_minus_inf  0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(inf_minus_inf ), inf_minus_inf );
        System.out.printf("inf_times_zero 0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(inf_times_zero), inf_times_zero);
        System.out.printf("quiet_nan1     0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(quiet_nan1    ), quiet_nan1    );
        System.out.printf("quiet_nan2     0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(quiet_nan2    ), quiet_nan2    );
        System.out.printf("signaling_nan1 0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(signaling_nan1), signaling_nan1);
        System.out.printf("signaling_nan2 0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(signaling_nan2), signaling_nan2);
        System.out.printf("nan_minus      0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(nan_minus     ), nan_minus     );
        System.out.printf("positive_inf   0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(positive_inf  ), positive_inf  );
        System.out.printf("negative_inf   0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(negative_inf  ), negative_inf  );
        System.out.printf("one_div_zero   0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(one_div_zero  ), one_div_zero  );
        System.out.printf("log_zero       0x%08x %f\n", Float.floatToRawIntBits(log_zero      ), log_zero      );

        // NaN comparisons always fail.
        // Therefore, all tests that we will do afterwards will be just isNaN.
        assert !(1.0f < nan);
        assert !(1.0f == nan);
        assert !(1.0f > nan);
        assert !(nan == nan);

        // NaN propagate through most operations.
        assert Float.isNaN(nan + 1.0f);
        assert Float.isNaN(1.0f + nan);
        assert Float.isNaN(nan + nan);
        assert Float.isNaN(nan / 1.0f);
        assert Float.isNaN(1.0f / nan);
        assert Float.isNaN((float)Math.sqrt((double)nan));
    }
}

GitHub en amont .

Courir avec:

javac Nan.java && java -ea Nan

Production:

nan            0x7fc00000 NaN
zero_div_zero  0x7fc00000 NaN
sqrt_negative  0xffc00000 NaN
log_negative   0xffc00000 NaN
inf_minus_inf  0x7fc00000 NaN
inf_times_zero 0x7fc00000 NaN
quiet_nan1     0x7fc00001 NaN
quiet_nan2     0x7fc00002 NaN
signaling_nan1 0x7fa00001 NaN
signaling_nan2 0x7fa00002 NaN
nan_minus      0xffc00000 NaN
positive_inf   0x7f800000 Infinity
negative_inf   0xff800000 -Infinity
one_div_zero   0x7f800000 Infinity
log_zero       0xff800000 -Infinity

Nous apprenons donc quelques choses:

• des opérations flottantes étranges qui n'ont aucun résultat raisonnable donnent NaN:

  • 0.0f / 0.0f
  • sqrt(-1.0f)
  • log(-1.0f)

  générer un NaN.

  En C, il est en fait possible de demander des signaux à lever sur de telles opérations avec feenableexceptpour les détecter, mais je ne pense pas que cela soit exposé en Java: Pourquoi la division entière par zéro 1/0 donne-t-elle une erreur mais une virgule flottante 1 / 0,0 renvoie "Inf"?

• les opérations étranges qui sont à la limite de l'infini plus ou moins donnent cependant + - infini au lieu de NaN

  • 1.0f / 0.0f
  • log(0.0f)

  0.0 tombe presque dans cette catégorie, mais le problème est probablement qu'il pourrait aller à plus ou moins l'infini, donc il a été laissé comme NaN.

• si NaN est l'entrée d'une opération flottante, la sortie a également tendance à être NaN

• il y a plusieurs valeurs possibles pour NaN 0x7fc00000, 0x7fc00001, 0x7fc00002, bien que x86_64 semble générer seulement 0x7fc00000.

• NaN et l'infini ont une représentation binaire similaire.

  Décomposons-en quelques-uns:

  nan          = 0x7fc00000 = 0 11111111 10000000000000000000000
  positive_inf = 0x7f800000 = 0 11111111 00000000000000000000000
  negative_inf = 0xff800000 = 1 11111111 00000000000000000000000
                              | |        |
                              | |        mantissa
                              | exponent
                              |
                              sign

  À partir de là, nous confirmons ce que IEEE754 spécifie:

  • NaN et les infinis ont l'exposant == 255 (tous les uns)
  • les infinis ont la mantisse == 0. Il n'y a donc que deux infinis possibles: + et -, différenciés par le bit de signe
  • NaN a la mantisse! = 0. Il y a donc plusieurs possibilités, sauf pour la mantisse == 0 qui est l'infini

• Les NaN peuvent être positifs ou négatifs (bit du haut), bien que cela n'ait aucun effet sur les opérations normales

Testé dans Ubuntu 18.10 amd64, OpenJDK 1.8.0_191.

Pas un gars de Java, mais dans JS et d'autres langages, j'utilise "Pas un nombre", ce qui signifie qu'une opération a fait en sorte qu'il ne devienne pas un nombre valide.

Cela signifie littéralement «Pas un nombre». Je soupçonne que quelque chose ne va pas avec votre processus de conversion.

Consultez la section Not A Number à cette référence

Pas une valeur à virgule flottante valide (par exemple, le résultat de la division par zéro)

http://en.wikipedia.org/wiki/NaN