python - Python中如何区分不同类型的NaN float

Question

我正在编写与 NI TestStand 交互的 Python 2.6 代码4.2 在 Windows 中通过 COM。我想为变量创建一个“NAN”值，但如果我将它传递给 float('nan')，TestStand 会将其显示为 IND。

显然，TestStand 区分浮点“IND”和“NAN”值。根据TestStand help :

• IND 对应于 Visual C++ 中的Signaling NaN，而
• NAN对应QuietNaN

这意味着当通过 COM 传递时，Python 的 float('nan') 实际上是一个 Signaling NaN。但是，从我读到的关于Signaling NaN 的内容来看，Signaling NaN 似乎有点“异国情调”，Quiet NaN 是您的“常规”NaN。所以我怀疑 Python 会通过 COM 传递 Signaling NaN。 我如何确定 Python float('nan') 是作为 Signaling NaN 还是 Quiet NaN 通过 COM 传递的，还是不确定？

在与其他语言交互时，有什么方法可以在 Python 中生成 Signaling NaN 与 QuietNaN 或 Indeterminate 吗？ (也许使用 ctypes？)我认为这将是一个特定于平台的解决方案，在这种情况下我会接受。

更新:在 TestStand 序列编辑器中，我尝试创建两个变量，一个设置为 NAN，另一个设置为 IND。然后我把它保存到一个文件中。然后我打开文件并使用 Python 读取每个变量。在这两种情况下，Python 都将它们读取为 nan float 。

Answer 1

我为您挖掘了一点，我认为您可以结合使用 struct 模块和 Kevin's Summary Charts 上的信息。 .它们解释了用于各种 IEEE 754 float 的确切位模式。

如果我阅读有关此 IND 的主题，您可能唯一需要注意的是 - 确定值，该值在直接分配时往往会触发某种浮点中断在 C 代码中，导致它变成一个普通的 NaN。这反过来意味着那些人被建议在 ASM 而不是 C 中做这种事情，因为 C 把这些东西抽象掉了。因为这不是我的领域，而且我不确定这种值(value)会在多大程度上混淆Python，我想我会提到它，这样您至少可以留意任何此类奇怪的行为。 (请参阅 this question 的已接受答案)。

>>> import struct

>>> struct.pack(">d", float('nan')).encode("hex_codec")
'fff8000000000000'

>>> import scipy
>>> struct.pack(">d", scipy.nan).encode("hex_codec")
'7ff8000000000000'

引用Kevin's Summary Charts ，这表明 float('nan') 实际上在技术上是 Indeterminate 值，而 scipy.nan 是 Quiet NaN。

让我们尝试制作一个 Signaling NaN，然后​​验证它。

>>> try_signaling_nan = struct.unpack(">d", "\x7f\xf0\x00\x00\x00\x00\x00\x01")[0]
>>> struct.pack(">d", try_signaling_nan).encode("hex_codec")
'7ff8000000000001'

不，Signaling NaN 被转换为 Quiet NaN。

现在让我们尝试直接制作一个Quiet NaN，然后​​验证它。

>>> try_quiet_nan = struct.unpack(">d", "\x7f\xf8\x00\x00\x00\x00\x00\x00")[0]
>>> struct.pack(">d", try_quiet_nan).encode("hex_codec")
'7ff8000000000000'

这就是使用 struct.unpack() 制作适当的 Quiet NaN 的方法——至少在 Windows 平台上是这样。