Warum gibt Double.NaN == Double.NaN false zurück?

Ich habe gerade OCPJP-Fragen studiert und diesen seltsamen Code gefunden:

public static void main(String a[]) {
    System.out.println(Double.NaN==Double.NaN);
    System.out.println(Double.NaN!=Double.NaN);
}

Als ich den Code ausführte, bekam ich:

false
true

Wie ist die Ausgabe, falsewenn wir zwei Dinge vergleichen, die gleich aussehen? Was heißt NaNdas

NaN bedeutet "keine Zahl".

In der dritten Ausgabe der Java Language Specification (JLS) heißt es :

Eine Operation, die überläuft, erzeugt eine vorzeichenbehaftete Unendlichkeit, eine Operation, die unterläuft, erzeugt einen denormalisierten Wert oder eine vorzeichenbehaftete Null, und eine Operation, die kein mathematisch bestimmtes Ergebnis hat, erzeugt NaN. Alle numerischen Operationen mit NaN als Operanden erzeugen als Ergebnis NaN. Wie bereits beschrieben wurde, ist NaN ungeordnet, so dass eine numerische Vergleichsoperation mit ein oder zwei NaN-Rückgaben falseund jeder !=Vergleich mit NaN-Rückgaben true, einschließlich x!=xwann xNaN ist.

NaN ist per Definition nicht gleich einer Zahl einschließlich NaN. Dies ist Teil des IEEE 754-Standards und wird von der CPU / FPU implementiert. Die JVM muss keine Logik zur Unterstützung hinzufügen.

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

Ein Vergleich mit einem NaN liefert auch beim Vergleich mit sich selbst immer ein ungeordnetes Ergebnis. ... Die Prädikate für Gleichheit und Ungleichheit sind nicht signalisierend, sodass x = x, das false zurückgibt, verwendet werden kann, um zu testen, ob x ein ruhiges NaN ist.

Java behandelt alles NaN als leises NaN.

Warum diese Logik?

NaNbedeutet Not a Number. Was ist keine Nummer? Etwas. Sie können alles auf der einen Seite und alles auf der anderen Seite haben, also garantiert nichts, dass beide gleich sind. NaNwird berechnet mit Double.longBitsToDouble(0x7ff8000000000000L)und wie Sie in der Dokumentation von sehen können longBitsToDouble:

Wenn das Argument ein Wert im Bereich 0x7ff0000000000001Ldurch 0x7fffffffffffffffLoder im Bereich 0xfff0000000000001Ldurch ist 0xffffffffffffffffL, ist das Ergebnis a NaN.

Wird auch NaNinnerhalb der API logisch behandelt.

Dokumentation

/** 
 * A constant holding a Not-a-Number (NaN) value of type
 * {@code double}. It is equivalent to the value returned by
 * {@code Double.longBitsToDouble(0x7ff8000000000000L)}.
 */
public static final double NaN = 0.0d / 0.0;

By the way, NaN wird als Ihr Codebeispiel getestet:

/**
 * Returns {@code true} if the specified number is a
 * Not-a-Number (NaN) value, {@code false} otherwise.
 *
 * @param   v   the value to be tested.
 * @return  {@code true} if the value of the argument is NaN;
 *          {@code false} otherwise.
 */
static public boolean isNaN(double v) {
    return (v != v);
}

Lösung

Was Sie tun können, ist compare/ compareTo:

Double.NaNwird von dieser Methode als gleich und größer als alle anderen doubleWerte (einschließlich Double.POSITIVE_INFINITY) angesehen.

Double.compare(Double.NaN, Double.NaN);
Double.NaN.compareTo(Double.NaN);

Oder equals:

Wenn thisund argumentbeide darstellen Double.NaN, gibt die equalsMethode zurück true, obwohl Double.NaN==Double.NaNsie den Wert hat false.

Double.NaN.equals(Double.NaN);

Es ist möglicherweise keine direkte Antwort auf die Frage. Wenn Sie jedoch überprüfen möchten, ob etwas gleich ist, Double.NaNsollten Sie Folgendes verwenden:

double d = Double.NaN
Double.isNaN(d);

Dies wird zurückkehren true

Der Javadoc für Double.NaN sagt alles:

Eine Konstante, die einen NaN-Wert (Not-a-Number) vom Typ enthält double. Dies entspricht dem von zurückgegebenen Wert Double.longBitsToDouble(0x7ff8000000000000L).

Interessanterweise Doubledefiniert die Quelle für NaN:

public static final double NaN = 0.0d / 0.0;

Das von Ihnen beschriebene spezielle Verhalten ist fest mit der JVM verbunden.

gemäß IEEE-Standard für Gleitkomma-Arithmetik für doppelte Präzisionszahlen,

Die IEEE-Gleitkomma-Standarddarstellung mit doppelter Genauigkeit erfordert ein 64-Bit-Wort, das von links nach rechts als von 0 bis 63 nummeriert dargestellt werden kann

wo,

S: Sign – 1 bit
E: Exponent – 11 bits
F: Fraction – 52 bits 

Wenn E=2047(alle Esind 1) und Fungleich Null ist, dann V=NaN("Keine Zahl")

Was bedeutet,

Wenn alle EBits 1 sind und ein Bit ungleich Null vorhanden ist, lautet Fdie Zahl NaN.

daher sind unter anderem alle folgenden Zahlen NaN:

0 11111111 0000000000000000010000000000000000000000000000000000 = NaN
1 11111111 0000010000000000010001000000000000001000000000000000 = NaN
1 11111111 0000010000011000010001000000000000001000000000000000 = NaN

Insbesondere können Sie nicht testen

if (x == Double.NaN) 

um zu überprüfen, ob ein bestimmtes Ergebnis gleich ist Double.NaN, da alle Werte "keine Zahl" als unterschiedlich betrachtet werden. Sie können jedoch die folgende Double.isNaNMethode verwenden:

if (Double.isNaN(x)) // check whether x is "not a number"

NaN ist ein spezieller Wert, der "keine Zahl" bezeichnet. Es ist das Ergebnis bestimmter ungültiger arithmetischer Operationen, wie z. B. sqrt(-1)und hat die (manchmal ärgerliche) Eigenschaft, dass NaN != NaN.

Keine Zahl repräsentiert das Ergebnis von Operationen, deren Ergebnis mit einer Zahl nicht darstellbar ist. Die bekannteste Operation ist 0/0, deren Ergebnis nicht bekannt ist.

Aus diesem Grund ist NaN gleich nichts (einschließlich anderer Nicht-Zahlen-Werte). Weitere Informationen finden Sie auf der Wikipedia-Seite: http://en.wikipedia.org/wiki/NaN

Nach diesem Link hat es verschiedene Situationen und schwer zu merken. So erinnere ich mich und unterscheide sie. NaNbedeutet zum Beispiel "mathematisch undefiniert": "Das Ergebnis von 0 geteilt durch 0 ist undefiniert" und weil es undefiniert ist, ist "Vergleich in Bezug auf undefiniert natürlich undefiniert". Außerdem funktioniert es eher wie mathematische Prämissen. Andererseits ist sowohl das positive als auch das negative Unendliche vordefiniert und endgültig, zum Beispiel "positiv oder negativ unendlich groß ist mathematisch gut definiert".