为什么Java的双/浮点Math.min（）以这种方式实现？

floating-point java

2022-08-31 14:06:02

我正在查看源代码中的一些内容，我注意到虽然（或其长对应物）是这样实现的：java.lang.MathMath.min(int, int)

public static int min(int a, int b) {
   return a <= b ? a : b;
}

这对我来说是完全有意义的，这与我要做的事情是一样的。但是，双/浮点实现是这样的：

public static float min(float a, float b) {
   if (a != a) {
      return a;
   } else if (a == 0.0F && b == 0.0F && (long)Float.floatToRawIntBits(b) == negativeZeroFloatBits) {
      return b;
   } else {
      return a <= b ? a : b;
   }
}

我完全傻眼了。与自身相比？第二次检查甚至是什么？为什么它没有以与int/long版本相同的方式实现？a

答案 1

浮点数比整数值复杂得多。

对于此特定情况，两个区别很重要：

NaN是的有效值，表示“不是数字”，并且行为怪异。也就是说，它不与自身进行比较。floatdouble
浮点数可以区分 0.0 和 -0.0。在计算某个函数的极限时，负零可能很有用。区分极限是从正方向还是负方向接近 0 可能是有益的。

所以这部分：

if (a != a) {
      return a;
}

确保如果是返回（如果不是，但是，则稍后的“正常”检查将返回，即，因此在这种情况下不需要显式检查）。这是一种常见的模式：当计算任何输入是的地方时，输出也将是。由于通常表示计算中的一些错误（例如将0除以0），因此重要的是它“毒害”了所有进一步的计算，以确保错误不会被默默地吞噬。NaNaNaNaNaNbbNaNNaNNaNNaN

这部分：

if (a == 0.0F && b == 0.0F && (long)Float.floatToRawIntBits(b) == negativeZeroFloatBits) {
      return b;
}

确保如果比较两个零值浮点数且为负零，则返回负零（因为 -0.0 比 0.0“小”）。与正常检查类似，如果它是 -0.0 并且是 0.0，则将正确返回。bNaNab

答案 2

我建议仔细阅读 Math.min 的文档以及浮点数上的数值比较运算符。他们的行为是完全不同的。