Каковы NaN и бесконечность поплавка или двойное хранилище в памяти?

Question

Как я понимаю, что Java будет хранить поплавок в памяти как 32-битового целого числа со следующими свойствами:

• Первый бит используется для определения знака
• Следующие 8 битов представляют показатель степени
• Окончательный 23 бит используется для хранения фракции

Это не оставляет запасные бит для трех частных случаев:

• NaN
• Положительный Бесконечность
• Отрицательная бесконечность

Я могу предположить, что отрицательный 0 может быть использован для хранения одного из них.

Как они фактически представлены в памяти?

Answer 1

Java указывает, что числа с плавающей точкой соответствуют стандарту IEEE 754.

Это, как он хранится:

• бит 0: знаковый бит
• биты 1 до 11: показатель
• бит 12 до 63: доля

Теперь я выполнил ниже метода с различными двойными значениями:

public static void print(double d){ 
    System.out.println(Long.toBinaryString(Double.doubleToRawLongBits(d))); 
} 

я выполнил с этими значениями:

print(Double.NaN); 
print(Double.NEGATIVE_INFINITY); 
print(Double.POSITIVE_INFINITY); 
print(-Double.MAX_VALUE); 
print(Double.MAX_VALUE); 

И получил следующий результат для вышеуказанных (отформатирован для удобства чтения) значений:

NaN: 0111111111111000000000000000000000000000000000000000000000000000 
-Inf: 1111111111110000000000000000000000000000000000000000000000000000 
+Inf: 0111111111110000000000000000000000000000000000000000000000000000 
-Max: 1111111111101111111111111111111111111111111111111111111111111111 
+Max: 0111111111101111111111111111111111111111111111111111111111111111 

Wikipedia explains что, когда поле экспоненты все-бит-1, число - либо Inf, либо NaN. Inf имеет все бит ноты мантиссы; NaN имеет по крайней мере один бит в мантиссе, установленном в 1. Знак-бит сохраняет свое нормальное значение для Inf, но не имеет смысла для NaN. Java Double.NaN является одним конкретным значением, которое будет интерпретироваться как NaN, но есть 2 − 3 others.

Answer 2

Как указано в Wikipedia, для идентификации этих чисел используется показатель со всеми битами, установленным в 1. Поле фракции, установленное в 0, используется для идентификации бесконечности (положительной или отрицательной, как определено знаком), а поле ненулевой фракции идентифицирует значение NaN.

Answer 3

here От:

Q. Как равны нулю, бесконечность и NaN представлены с использованием IEEE 754?

A. Установив все экспоненты бит в 1. Положительной бесконечности = 0x7ff0000000000000 (все бит экспоненты 1, знаковый бит 0 и всех мантисса бита 0), отрицательная бесконечность = 0xfff0000000000000 (все биты экспоненты 1, знаковых бит 1 и все биты мантиссы 0), NaN = 0x7ff8000000000000 (все экспоненциальные биты 1, по меньшей мере один бит бит мантиссы). Положительный ноль = все бит 0. Отрицательный ноль = все биты 0, кроме знакового бита, который является 1.

Также отсылаем JavaDocs о NAN, Positive Infinity and Negative Infinity.

Answer 4

В Java используется плавающая точка IEEE 754.

Большинство чисел выражаются в знак-экспонентах-мантиссе формата с мантиссой, имеющей неявные ведущие 1.

крайних значениями показателя (все нулями и все единицами) поля не используются в качестве нормальных значений экспонентов , Вместо этого они используются для представления особых случаев.

Все нули в экспоненте feild используются для представления чисел (включая как положительный, так и отрицательный ноль), которые слишком малы для представления в нормальном формате.

Все символы экспоненты используются для представления специальных значений. Если все биты в мантиссе равны нулю, значение равно плюс или минус бесконечность (знак, обозначенный знаковым битом). В противном случае это значение NaN.

Answer 5

Прежде всего нам нужно узнать, как число представлено как точка с плавающей точкой и двойное в памяти.

Общее число имеет вид: 1.M * 2^e.

(где М называются мантиссой и й показатель степень в избытке-127)

В плавающей точке

Старшего бит (старший значащий бит) используются в качестве знакового бита и тому битное число от 23 до 31 используется для экспоненциального значения в виде избытка-127, а бит-бит от 0 до 30 используется для хранения мантиссы.

В двойной

The MSB (старший значащий бит) используется как знаковый бит, и количество битов от 52 до 63 используется для экспоненциального значения в виде избыточного-127 и номер бита от 0 to используется для хранения мантиссы.

так что теперь мы находимся в состоянии понять представление NaN, Infinity в поплавке или двойном.

NaN (Не номер)

В представлении NaN все биты Экспонент являются 1 и биты мантиссы может быть что угодно, и это не имеет значения, что он находится в обращении или десятичном.

Бесконечность

В представлении всех битов Бесконечности экспоненту являются 1 и биты мантиссы равны 0, и это не имеет значения, что он находится в обращении или десятичном. положительная бесконечность это представляют как раз такой же, как и выше, но знаковый бит равен 0, а отрицательная бесконечность представлена ​​также просто же, но знаковый бит здесь 1.