打破你的认知,数字除以 0 一定会崩溃吗?
作者:IT互聯網大叔
鏈接:https://juejin.im/post/5edcc957e51d4578801683c0
一、引言
在這個浮躁的社會,我們都學會了一種技能,快速學習使用各種開源庫、開源框架。
學習使用各種高端大氣的技術,熱修復、插件化、模塊化、ORM……
這些技能固然重要,但是有時候也要放慢腳步,耐著性子,打打基本功。
不要看不起這些零零碎碎的基礎知識,這些基礎日積月累,慢慢的會讓你跟同事拉開差距。
接下來,我們直奔主題。開始我們的基本功。
二、代碼1
System.out.println("1/0=" + 1/0);大叔的靈魂拷問:
上面的代碼會崩潰嗎?如果不會,會輸出什么呢?
上面的代碼會崩潰嗎?如果不會,會輸出什么呢?
上面的代碼會崩潰嗎?如果不會,會輸出什么呢?
運行直接崩潰。
三、代碼2
我們再來看一行代碼:
System.out.println("1.0/0=" + 1.0/0);大叔的靈魂拷問:
會崩潰嗎?如果不會,會輸出什么呢?
會崩潰嗎?如果不會,會輸出什么呢?
會崩潰嗎?如果不會,會輸出什么呢?
輸出日志:
四、為什么?
為什么浮點數除以0不會崩潰?
我們先說結論:
因為java的float和double使用了IEEE 754標準。
這個標準規定:浮點數除以0等于正無窮或負無窮。
4.1、Double類的定義
于是我們打開Double這個類來看看。
infinity單詞的意思是:無窮大
NaN是Not?a?Number的簡稱,也就是非數。
于是,我們發現,正無窮大的定義居然是1.0f/0.0f?。負無窮大的定義為?-1.0f/0.0f,非數的定義為0.0f/0.0f
4.2、代碼段3
我繼續看一個代碼段:
public static void main(String[] args) {System.out.println("1.0/0=" + 1.0/0);System.out.println("-1.0/0=" + -1.0/0);double positiveInfinity = 1.0/0;double negativeInfinity = -1.0/0;System.out.println("(positiveInfinity==negativeInfinity)=" + (positiveInfinity==negativeInfinity));System.out.println();System.out.println("100.0/0=" + 100.0/0);System.out.println("-100.0/0=" + -100.0/0);System.out.println();System.out.println("0.0/0=" + 0.0/0);System.out.println("(-0.0==0.0)=" + (-0.0==0.0)); }大叔的靈魂拷問:
上面的代碼段會輸出什么呢?
上面的代碼段會輸出什么呢?
上面的代碼段會輸出什么呢?
運行結果:
4.3 java語言規范( Java Language Specification)
docs.oracle.com/javase/spec…[1]
注意關鍵詞1:
IEEE 754
java的單精浮點數float和雙精浮點數double,符合IEEE 754標準。
IEEE 754:二進制浮點數算術標準?,這個標準描述了浮點數的存儲以及處理的一些規范。
注意關鍵詞2
A NaN value is used to represent the result of certain invalid operations such as dividing zero by zero.
翻譯過來的就是:NaN = 0.0/0.0
這也就是我們看到Double類里面NaN的定義。
我們把這個文檔往下翻一些,會發現這么一句:
for example,?1.0/0.0?has the value positive infinity, while the value of?1.0/-0.0?is negative infinity.
翻譯成中文:1.0/0.0 等于正無窮大,1.0/-0.0 等于負無窮大
于是我們明白,浮點數除以0并不會崩潰,他是合法的,是符合IEEE 754規范。
也正是因為?IEEE 754的規范就是這么規定的,所以java才這么實現的。
下面這段來自,維基百科,en.wikipedia.org/wiki/Divisi…[4]
五、有什么用呢?
我們即使知道了,浮點數除以0不會崩潰,知道了IEEE標準,有什么用呢?
很多人都會覺得,費這么大勁,理解了,浮點數除以0不會崩潰,能有什么用呢?平時我們寫代碼都不會除以0。這么騷的操作,我才不會這么干。
是的,這個操作是有點騷,你不會這么干并不代表其他同事不會這么做。而且很可能你這么干了自己不知道。
在我們寫業務代碼的時候,這個知識點,很少很少能用上。
但是當我們剛好遇到除以0導致的bug的時候,這個時候就非常有用。最近我也寫了個全局變量的bug,被同事們打臉,推薦大家看下。
尤其像android的app,用戶在線上遇到的bug,我們無法復現,只能通過日志去分析排查時;
這個時候每個程序員都是福爾摩斯,根據一行行日志線索,配合實際代碼,排查問題的可能性。
如果我們的認知是錯誤的,任何數除以0都會崩潰,那么我們的分析將會直接繞過真相去推理。于是得出結論,怎么可能有bug,不可能的。
于是浪費了很多時間,去收集線索,去推翻我們固有的認知,才能找到真相。
假如我們一開始就有正確的常識,我們就會少走很多彎路。
大叔給大家,講一個工作中真實的故事:
有位同事寫了這么一段代碼
/** * 速度換算 米/秒 * @param distance 距離,單位米 * @param time 時間,單位秒 */ float computeSpeed(float distance, long time){return distance/time; }然后有一天突然某同事從另一個進程獲取到數據傳入這個函數。
再然后,突然有一天發現,速度顯示一串很奇怪的數字。
于是……接下來的故事,便如你們所想。
原本1小時就解決的bug,花了5個小時。
也正如,blog開頭的引言所表達的。不要小看這些零零碎碎的知識點。
參考資料
[1] docs.oracle.com/javase/spec…:?https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-4.html#jls-4.2.3
[2] 關于IEEE754,百度百科:?https://baike.baidu.com/item/IEEE%20754/3869922?fromtitle=IEEE754%E6%A0%87%E5%87%86&fromid=10427270&fr=aladdin
[3] IEEE-754 references:?https://web.archive.org/web/20070505021348/http://babbage.cs.qc.edu/courses/cs341/IEEE-754references.html
[4 ]en.wikipedia.org/wiki/Divisi…:?https://en.wikipedia.org/wiki/Division_by_zero
[5] 關于IEEE754,百度百科:?https://baike.baidu.com/item/IEEE%20754/3869922?fromtitle=IEEE754%E6%A0%87%E5%87%86&fromid=10427270&fr=aladdin
[6] IEEE-754 references:?https://web.archive.org/web/20070505021348/http://babbage.cs.qc.edu/courses/cs341/IEEE-754references.html
[7] stackoverflow.com/questions/1…:?https://stackoverflow.com/questions/12954193/why-does-division-by-zero-with-floating-point-or-double-precision-numbers-not
總結
以上是生活随笔為你收集整理的打破你的认知,数字除以 0 一定会崩溃吗?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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