实际上,Java中的INFINITY常量是什么?
最近,我遇到了原始类型包装器类(如Double.POSITIVE_INFINITY
和)中的常量Double.NEGATIVE_INFINITY
。在API中,第一个定义为:
一个常数,保持double型的正无穷大。它等于Double.longBitsToDouble(0x7ff0000000000000L)返回的值。
其他人也有同样的定义。
我遇到的麻烦是了解这些常数实际上是 什么 。他们实际上并不能 成为 或 代表
正/负无穷大,因为系统本质上是有限的。Java创建者认为仅仅是对位的任意设置将定义无穷大的概念吗?还是这些实际上具有某种特殊的价值?如果 是
位任意的字符串解释为double
,那么有没有一些正常的数量在那里,当解释为double
将返回POSITIVE_INFINITY
,而不是任何实际价值预计?
给定Double.longBitsToDouble(0x7ff0000000000000L)
API
的一部分,如果答案很明显,请原谅我。说实话,这种描述对我来说是很神秘的,我不会假装理解十六进制值的实际含义或代表。
回答:
Java浮点基于IEEE 754二进制浮点标准Floating Point
Standard,该标准的第一个版本于1985年左右发布,因此它比Java早得多。考虑到在定义Java时IEEE
754的广泛硬件实现,Java创建者别无选择。
每个IEEE 754浮点数具有三个组成部分:符号位,指数和尾数。大大简化,正常数的大小为:
mantissa * (2 ** exponent)
其中“ **”代表力量。
前导位是符号位。在双打中,接下来的11位是指数。
保留所有指数位的位模式保留给无限性和NaN。所有普通数的指数中至少有一个零位。通过将所有指数位都打开,并将所有尾数位设置为零来表示两个无穷大。前导符号位区分正无穷大。
对于特殊情况,所有指数位的选择都不是任意的。消除极端现象要比处理一系列数字中间的差距要容易得多,尤其是对于硬件实现而言。在特殊情况下,如果将所有位都除掉指数,本可以防止使用所有位均掉码模式对零进行编码,并且将给出最大的绝对大小值,无穷大,最小的指数,这也将使硬件更加复杂。指数的所有位绝对是无限性的最佳选择。
这两个无穷大都用来表示两件事,实际上是无限的结果,以及结果的绝对大小太大而无法在正常的数字系统中表示,即大于Double.MAX_VALUE或小于-
Double.MAX_VALUE的数字。1.0 / 0.0是无限的。2 * Double.MAX_VALUE也是如此。
通过允许中间结果在任何一个意义上都是无限的,可以通过较少的特殊情况简化某些算法。这样做还允许例如甚至平行于y轴的线也具有可存储的梯度,该梯度可以在计算中使用。
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