为什么Java的Double.compare（double，double）是这样实现的？

comparison floating-point java

2022-09-01 03:35:44

我正在研究Java标准库中比较（double，double）的实现（6）。上面写着：

public static int compare(double d1, double d2) {
    if (d1 < d2)
        return -1;       // Neither val is NaN, thisVal is smaller
    if (d1 > d2)
        return 1;        // Neither val is NaN, thisVal is larger

    long thisBits = Double.doubleToLongBits(d1);
    long anotherBits = Double.doubleToLongBits(d2);

    return (thisBits == anotherBits ?  0 : // Values are equal
            (thisBits < anotherBits ? -1 : // (-0.0, 0.0) or (!NaN, NaN)
             1));                          // (0.0, -0.0) or (NaN, !NaN)
}

此实现的优点是什么？

编辑：“优点”是一个（非常）糟糕的词语选择。我想知道这是怎么回事。

答案 1

说明在代码的注释中。Java 对和都有双精度值，以及 “not a number” （）。不能对这些值使用简单运算符。看一下源代码和 Javadoc 的 Double.equals（） 方法：0.0-0.0NaN==doubleToLongBits()

请注意，在大多数情况下，对于类和的两个实例，的值是当且仅当Doubled1d2d1.equals(d2)true
d1.doubleValue() == d2.doubleValue()
也具有值。但是，有两种例外情况：true

如果和都表示，则 equals 方法返回，即使具有值。d1d2Double.NaNtrueDouble.NaN == Double.NaNfalse

如果表示 while 表示，反之亦然，则相等检验具有值，即使具有值。d1+0.0d2-0.0false+0.0 == -0.0true

此定义允许哈希表正常运行。

答案 2

@Shoover的答案是正确的（阅读它！），但还有更多的东西。

正如 javadoc 所述：Double::equals

“这个定义允许哈希表正常运行。

假设 Java 设计人员决定实现与包装实例相同的语义。这意味着它将始终返回包装的NaN。现在考虑一下，如果您尝试在地图或集合中使用包装的 NaN，会发生什么情况。equals(...)compare(...)==doubleequals()false

List<Double> l = new ArrayList<Double>();
l.add(Double.NaN);
if (l.contains(Double.NaN)) {
    // this wont be executed.
}

Map<Object,String> m = new HashMap<Object,String>();
m.put(Double.NaN, "Hi mum");
if (m.get(Double.NaN) != null) {
    // this wont be executed.
}

没有多大意义吧！

存在其他异常，因为和具有不同的位模式，但根据相同。-0.0+0.0==

因此，Java设计人员决定（正确地IMO）为我们今天拥有的这些Double方法定义更复杂（但更直观）。