《Python Cookbook 3rd》笔记（3.7）：无穷大与 NaN

今天药忘吃喽~ 2022-12-21 15:56 251阅读 0赞

无穷大与 NaN

问题

你想创建或测试正无穷、负无穷或 NaN(非数字) 的浮点数。

解法

Python 并没有特殊的语法来表示这些特殊的浮点值，但是可以使用 float() 来创建它们。比如：

  1. >>> a = float('inf')
  2. >>> b = float('-inf')
  3. >>> c = float('nan')
  4. >>> a
  5. inf
  6. >>> b
  7. -inf
  8. >>> c
  9. nan
  10. >>>

为了测试这些值的存在，使用 math.isinf() 和 math.isnan() 函数。比如：

  1. >>> math.isinf(a)
  2. True
  3. >>> math.isnan(c)
  4. True
  5. >>>

讨论

想了解更多这些特殊浮点值的信息，可以参考 IEEE 754 规范。然而，也有一些地方需要你特别注意，特别是跟比较和操作符相关的时候。

无穷大数在执行数学计算的时候会传播，比如：

  1. >>> a = float('inf')
  2. >>> a + 45
  3. inf
  4. >>> a * 10
  5. inf
  6. >>> 10 / a
  7. 0.0
  8. >>>

但是有些操作时未定义的并会返回一个 NaN 结果。比如：

  1. >>> a = float('inf')
  2. >>> a/a
  3. nan
  4. >>> b = float('-inf')
  5. >>> a + b
  6. nan
  7. >>>

NaN 值会在所有操作中传播，而不会产生异常。比如：

  1. >>> c = float('nan')
  2. >>> c + 23
  3. nan
  4. >>> c / 2
  5. nan
  6. >>> c * 2
  7. nan
  8. >>> math.sqrt(c)
  9. nan
  10. >>>

NaN 值的一个特别的地方时它们之间的比较操作总是返回 False。比如：

  1. >>> c = float('nan')
  2. >>> d = float('nan')
  3. >>> c == d
  4. False
  5. >>> c is d
  6. False
  7. >>>

由于这个原因，测试一个 NaN 值得唯一安全的方法就是使用 math.isnan() ，也就是上面演示的那样。

有时候程序员想改变 Python 默认行为，在返回无穷大或 NaN 结果的操作中抛出异常。 fpectl 模块可以用来改变这种行为，但是它在标准的 Python 构建中并没有被
启用，它是平台相关的，并且针对的是专家级程序员。

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