Java中的NAN和INFINITY

java浮点数运算中有两个特殊的情况：NAN、INFINITY。

1、INFINITY：

在浮点数运算时，有时我们会遇到除数为0的情况，那java是如何解决的呢？

我们知道，在整型运算中，除数是不能为0的，否则直接运行错误。但是在浮点数运算中，引入了无限这个概念，我们来看一下Double和Float中的定义。

Double：

public static final double POSITIVE_INFINITY = 1.0 / 0.0;

public static final double NEGATIVE_INFINITY = -1.0 / 0.0;

Float：

public static final float POSITIVE_INFINITY = 1.0f / 0.0f;

public static final float NEGATIVE_INFINITY = -1.0f / 0.0f;

考虑下面几个问题：

Float和Double中的无限有什么区别？

例如无限乘以0会是什么？

0除以0又会有什么结果？

来看下面的示例

public static void main(String[] args) {

float fPos=Float.POSITIVE_INFINITY;
float fNeg=Float.NEGATIVE_INFINITY;
double dPos=Double.POSITIVE_INFINITY;
double dNeg=Double.NEGATIVE_INFINITY;

//t1
System.out.println(fPos==dPos);  //output: true
System.out.println(fNeg==dNeg);  //output: true

//t2
System.out.println(fPos*0);  //output: NAN
System.out.println(fNeg*0);  //output: NAN

//t3
System.out.println(fPos==(fPos+10000));  //output: true
System.out.println(fPos==(fPos*10000));  //output: true
System.out.println(fPos==(fPos/0));  //output: true

//t4
System.out.println(Double.isInfinite(dPos));  //output: true

}

从上面几组测试中我们可得出一些结论：

t1: Float中的无限和Double中的无限是相等的。

t2: 无限乘以0得到的值为NAN，即非数字。

t3: 除了乘以0外，对无限值做运算所得的值还是无限

要判断一个浮点数是否为INFINITY，可用t4中所示的isInfinite方法。

2、NAN：

ava中的NAN是这么定义的：

public static final double NaN = 0.0d / 0.0;

NAN表示非数字，它与任何值都不相等，甚至不等于它自己，所以要判断一个数是否为NAN要用isNAN方法：

public static void main(String[] args) {
double nan=Double.NaN;
System.out.println(nan==nan);  //output: false
System.out.println(Double.isNaN(nan));  //output: true
}

3、NAN与INFINITY参与运算的情况

零除以零=NaN，即0/0 = NaN

非零数被零除的无穷值，即5.0 /0 = Infinity, -5.0/0 = -Infinity

NaN参与的运算都为NaN，即

NaN+NaN = NaN, NaN-NaN = NaN, NaN * NaN = NaN, NaN / NaN = NaN,

NaN / 5.0 = NaN, NaN / Infinity = NaN, NaN / -Infinity = NaN,

NaN + Infinity = NaN, NaN-Infinity=NaN

Infinity与-Infinity参与的运算：

Infinity + Infinity = Infinity, Infinity-Infinity = NaN

Infinity*Infinity=Infinity, Infinity / Infinity = NaN

-Infinity + -Infinity = -Infinity, -Infinity - -Infinity = NaN,

-Infinity * -Infinity = Infinity, -Infinity / -Infinity = NaN

Infinity / 0 = Infinity, -Infinity / 0 = -Infinity

Infinity / 5.0 = Infinity, Infinity / -5.0 = -Infinity,

-Infinity / 5.0 = -Infinity, -Infinity / -5.0 = Infinity

Infinity与-Infinity的加、减都分别为其自身.

有限数与Infinity、-Infinity的运算：

5.0 / Infinity = 0.0, -5.0 / Infinity = 0.0, 5.0 / -Infinity = -0.0, -5.0/Infinity = -0.0

零与Infinity、-Infinity的运算：

0 / Infinity = 0.0, 0 / -Infinity = -0.0

4、INFINITY心得

Java浮点型的取值范围：

Float 32位单精度浮点数 10^-38 ~ 10^38 和 -10^-38 ~ -10^38

Double 64位双精度浮点数 10^-308 ~ 10^308和 -10^-308 ~ -10^308

当浮点数超过取值范围的时候，会用INFINITY进行表示。并且INFINITY能够与数值类型进行比较。零减去正无穷能得到负无穷。



个人心得：即时浮点数超出取值范围，不会抛出错误，用INFINITY进行表示，仍能正常地进行比较，在编程的一些时候很方便。

例如：string转数值型，如果是含有错误字符，便会抛出异常，如果是超过范围便会用“INFINITY”或者“-INFINITY”表示



参考博客：

http://www.cnblogs.com/zhisuoyu/archive/2016/03/24/5314541.html

http://blog.csdn.net/doctor_feng/article/details/6768601