有常识的人都知道,在除法运算中不能除以零,而我们在实际的应用中面对大量的上下文,很有可能因为考虑不周就出现除以零的情况。因此,我们有必要知道除以零到底会不会panic?如果不发生panic,又会得到什么样的值?
下面,我们带着这样的疑问继续阅读本文。相信在读完本文后,这两个疑问会烟消云散。同时,为了能够让读者快速地了解本文的全貌,下面列出本文的大纲。
除以零值
在Go中,可能除以零的情况分为三种,分别是除以常量0
、整形0
和浮点数0
。下面我们分别看一下这三种情况的实际表现。
除以常量0
根据上图知道,除以常量0是无法编译通过的。这一点,还是比较令人安心。
除以整形0
根据上图知,除以整形0会发生panic。这一点,在平时的开发中还需格外注意。
除以浮点数0
除以浮点数0,情况会略微复杂。请看下代码和输出结果。
var zero = float64(0)
fmt.Println(1024 / zero) // 输出:+Inf
fmt.Println(-1024 / zero) // 输出:-Inf
fmt.Println(0 / zero) // NaN
上面输出中Inf
为单词infinity
的缩写,该单词含义为无穷,因此+Inf
和-Inf
分别表示正无穷和负无穷。
NaN
意味着not a number
,即结果不是一个数。
到这里,老许不得不感叹浮点数确实博大精深,在Go里面除以0确实不会panic(经过老许验证,在python里面会发生错误)。另外,上述中0/zero
得到NaN
,而整形中0除以0依旧会panic。
±Inf值
判断是否是±Inf
前面通过正数和负数分别除以浮点数0可到正无穷和负无穷。Go里面math
包提供的Inf
函数也可以得到正无穷和负无穷,同时还提供了IsInf
函数用于判断是正无穷还是负无穷。
math.Inf
函数签名为func(int) float64
,当传入的参数大于等于0时返回正无穷,否则返回负无穷。
math.IsInf
函数签名为func(float64, int) bool
,第一个参数为待判断的值,第二个参数大于0时,返回第一个参数是否为正无穷,第二个参数小于0时,返回第一个参数是否为负无穷,第二个参数等于0时,返回第一个参数是否为无穷。
具体验证,请看下面代码和输出。
positiveInf := math.Inf(1)
negativeInf := math.Inf(-1)
// 判断是否为正无穷
fmt.Println(math.IsInf(positiveInf, 1)) // 输出:true
// 判断是否为负无穷
fmt.Println(math.IsInf(negativeInf, 1)) // 输出:false
// 判断是否为正无穷
fmt.Println(math.IsInf(positiveInf, -1)) // 输出:false
// 判断是否为负无穷
fmt.Println(math.IsInf(negativeInf, -1)) // 输出:true
// 判断是否为无穷
fmt.Println(math.IsInf(positiveInf, 0)) // 输出:true
// 判断是否为无穷
fmt.Println(math.IsInf(negativeInf, 0)) // 输出:true
// 判断是否为无穷
fmt.Println(math.IsInf(1024, 0)) // 输出:false
±Inf的比较
正无穷和负无穷输出结果和我们平时看到数值类型迥然不同,而且也无法直接将±Inf
直接赋值给一个浮点类型的变量,那么他们是否可以参与数值之间的比较呢,请看下面代码和输出。
positiveInf := math.Inf(1)
negativeInf := math.Inf(-1)
// 判断正无穷是否可以和自身比较
fmt.Println(positiveInf == positiveInf) // 输出:true
// 判断负无穷是否可以和自身比较
fmt.Println(negativeInf == negativeInf) // 输出:true
// 判断正无穷是否大于正数
fmt.Println(positiveInf > math.MaxFloat64) // 输出:true
// 判断负无穷是否小于正数
fmt.Println(negativeInf < -math.MaxFloat64) // 输出:true
根据输出结果知,正负无穷可以比较,且表示的值确实暗合无穷这一数学意义。
NaN值
判断是否是NaN
在这里加深一下生成NaN
值的印象,浮点数零相除即可得到NaN
值。同样,math
包提供了NaN
函数和IsNaN
函数分别用于返回一个NaN
值和判断一个浮点数是否为NaN
。
请看下面代码和输出。
nan := math.NaN()
fmt.Println(math.IsNaN(nan)) // 输出:true
fmt.Println(math.IsNaN(10.2)) // 输出:false
其他可生成NaN值的情况:
-
任何与NaN一起的运算结果都为NaN -
如果 x < -1 || x > 1
,则math.Acos(x)
、math.Asin(x)
、math.Atanh(x)
均返回NaN -
如果 x < 1
,则math.Acosh(x)
返回NaN -
如果 x < 0
,则math.Sqrt(x)
返回NaN
“
应该还有其他返回NaN的情况,老许就不一一总结了。
”
NaN的比较
根据静态检查的提示“no value is equal to NaN, not even NaN itself
”,没有值等于NaN
甚至于它自己都不是它自己。为了做更进一步的验证,我们看下面代码和输出。
nan := math.NaN()
positiveInf := math.Inf(1)
negativeInf := math.Inf(-1)
fmt.Println(nan == nan)
fmt.Println(nan > 1024) // 输出:false
fmt.Println(nan < 1024) // 输出:false
fmt.Println(nan == 1024) // 输出:false
fmt.Println(nan > positiveInf) // 输出:false
fmt.Println(nan < negativeInf) // 输出:false
fmt.Println(nan == positiveInf) // 输出:false
fmt.Println(nan == negativeInf) // 输出:false
确实,如提示所说,NaN
不等于它自己,且它和任何值比较时都为false
。由于NaN
的特殊性,所以在实际开发中我们一定要注意边界值的处理。
写在最后
本文主要讲解了除以常量0
、整形0
和浮点数0
的各种情况,以及对±Inf
和NaN
的可比性做了分析。下面是一张各种值是否可比的对照表。
是否可比 | +Inf | -Inf | NaN | Number |
---|---|---|---|---|
+Inf | Y | Y | N | Y |
-Inf | Y | Y | N | Y |
Nan | N | N | N | N |
Number | Y | Y | N | Y |
“
这里说的不可比主要指NaN和任何值比较都返回false
”
最后,衷心希望本文能够对各位读者有一定的帮助。
原文始发于微信公众号(Gopher指北):除以零不会panic?
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