C#解惑29: 循环者的新娘

谜题29: 循环者的新娘

请提供一个对i的声明,将下面的循环转变为无限循环:

while (i != i)

{

}

解惑29: 循环者的新娘

这个循环可能比前一个更令人困惑。不管在它前面作何种声明,它看起来确实应该立即终止。一个数字总是等于它自己,对吧?

对,但IEEE 754浮点算术保留了一个特殊的值用来表示一个不是数字的数量。这个值就是NaN(“Not a Number(不是一个数字)”的缩写),对于所有没有良好的数字定义的浮点计算,例如0.0/0.0,其值都是它。规范中描述道,NaN不等于任何浮点数值,包括它自身在内[C#语言规范
7.9.2]
。因此,如果i在循环开始之前被初始化为NaN,那么终止条件测试(i != i)的计算结果就是true,循环就永远不会终止。很奇怪但却是事实。

可以用任何计算结果为NaN的浮点算术表达式来初始化i,例如:

double i = 0.0 / 0.0;

同样,为了表达清晰,可以使用标准类库提供的常量:

double i = double.NaN;

NaN还有其他的惊人之处。任何浮点操作,只要它的一个或多个数为NaN,那么其结果为NaN[C#语言规范 4.1.6]。这条规则是非常合理的,但是它却具有奇怪的结果。例如,下面的程序将打印False:

class Puzzlers29

{

static void Main()

{

double i = 0.0 / 0.0;

System.Console.WriteLine(i - i == 0);

}

}

这条计算NaN的规则所基于的原理是:一旦一个计算产生了NaN,它就被损坏了,没有任何更进一步的计算可以修复这样的损坏。NaN值有意使受损的计算继续执行下去,直到到达方便处理这种情况的地方为止。

总之,float和double类型都有一个特殊的NaN值,用来表示不是数字的数量。对于涉及NaN值的计算,其规则简单且明智,但是这些规则的结果可能是违背直觉的。

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时间: 2024-08-25 10:25:00

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