java - 为什么 Java 的 double/float Math.min() 是这样实现的？

Question

我正在查看 java.lang.Math 的源代码中的一些内容，我注意到虽然 Math.min(int, int) (或它的长对应物)是这样实现的:

public static int min(int a, int b) {
   return a <= b ? a : b;
}

这对我来说完全有意义，这和我要做的一样。但是，双/浮点实现是这样的:

public static float min(float a, float b) {
   if (a != a) {
      return a;
   } else if (a == 0.0F && b == 0.0F && (long)Float.floatToRawIntBits(b) == negativeZeroFloatBits) {
      return b;
   } else {
      return a <= b ? a : b;
   }
}

我完全傻眼了。比较 a对自己？第二次检查是为了什么？为什么它的实现方式与 int/long 版本不同？

Answer 1

Floating-point数字比整数值复杂得多。
对于这种特定情况，有两个区别很重要:

NaN是 float 的有效值和 double它代表“不是数字”并且表现得很奇怪。也就是说，它不等于它自己。

浮点数可以区分 0.0 和 -0.0。当您计算某个函数的极限时，负零可能很有用。区分极限是从正方向还是从负方向接近 0 可能是有益的。

所以这部分:

if (a != a) {
      return a;
}

确保 NaN如果 a 则返回是 NaN (如果 a 不是 NaN ，而是 b ，则稍后的“正常”检查将返回 b ，即 NaN ，因此这种情况不需要显式检查)。这是一种常见的模式:当计算任何输入为 NaN 时，输出也将是 NaN .自 NaN通常代表计算中的一些错误(例如 0 除以 0)，重要的是它“毒化”所有进一步的计算以确保错误不会被默默吞下。
这部分:

if (a == 0.0F && b == 0.0F && (long)Float.floatToRawIntBits(b) == negativeZeroFloatBits) {
      return b;
}

确保如果您比较两个零值浮点数和 b是负零，则返回负零(因为 -0.0 “小于”0.0)。类似于 NaN正常检查将正确返回 a如果它是 -0.0 和 b是 0.0。