ZeroDivisionError 整数异常，Nan 浮点数

Posted 2023-02-16

【中文标题】ZeroDivisionError 整数异常，Nan 浮点数

【英文标题】：ZeroDivisionError Exception with integer, Nan with float

【发布时间】：2014-05-08 23:35:30

【问题描述】：

我用分裂试验了一种奇怪的行为。

 some_nbr / 0    # >> ZeroDivisionError with 0 (Integer)
 some_nbr / 0.0  # => NaN with 0.0 (Float)

当然，除以 0 不好，但我想弄清楚为什么用 Integer 除以零会导致异常，而用浮点数做同样的事情只会返回 Nan。

【问题讨论】：

只有当some_nbr 本身是NaN 或0 时，NaN 才会从some_nbr/0.0 返回。如果some_nbr 是正数或负数，则它分别返回正数或负数Infinity。可以认为 Floats 的数字系统大于 Integers 的数字系统，不仅在表示小数值方面，而且在表示 Infinite 和 indeterminate (aka NaN) 值方面也是如此。这就是为什么当这些值是计算结果时 FLoat 不会抛出异常的原因。

【参考方案1】：

NaN 和Infinity 是“有效的”浮点值，因为保存浮点数的内存地址可以表示这些值。这是 ruby​​ 采用的更通用的IEEE standard 的一部分。

相比之下，NaN 或 Infinity 没有有效的整数表示，因此抛出异常是合适的。

【讨论】：

这是正确的，但不是解释。它只是说，事情是这样定义的，所以它是。我认为这个答案没有任何逻辑。为什么不能有 NaN 或 Infinity 的有效表示，而 Floats 可以有它们？这个答案只是说这是因为它是这样定义的。就像一位老派老师。

@sawa 什么是充分的解释？

@sawa "这是正确的，但不是解释。"这是对整数（因为它们没有 Infinity 或 NaN 的表示）而不是 Float（因为它们可以处理这些值）引发异常的原因的一个解释。当然可以问为什么 Float 和 Integer 是这样定义的，这是一个很好的问题，但是这真的可以完全回答吗？我认为我们能做的最好的就是列出这方面的应用。在以合理的方式将舍入错误处理为 0 时，您提供了一个应用程序。我提供了一个斜率计算的例子。

【参考方案2】：

整数0 正好为零；没有错误。由于除以零在数学上是不确定的，因此整数除以0 会引发错误是有道理的。

另一方面，float 0.0 不一定代表完全为零。它可能源自一个绝对值小到可以四舍五入为零的数字。在这种情况下，仍然定义了数学除法。当除数的绝对值很小时，突然引发错误是没有意义的。但是，在这种情况下，由于值被四舍五入，无法重现有意义的值，因此最好的方法是返回某种伪数字，例如 NaN。

【讨论】：

“另一方面，float 0.0 不一定完全为零。”我不得不在这里不同意你的观点。如果你在 irb 中输入0.0，那正好 0。返回1/0.0 是适当的Infinity，而0/0.0 是适当的NaN 浮点值。这与整数算术根本不同，舍入是一个单独的问题。

我在上面加上了“代表”这个词。

还是不同意。 0.0 正好代表零。舍入是一个单独的问题。

@Matt 你没有正确理解我的意图。我的意思是，程序外部的非零值可以映射到程序内的0.0，然后无法与最初为零的0.0 区分开来（并且完全为零）。这显然是由于四舍五入。您只是在谈论表面（即定义）。我说的是背后的原因，你没有提到。

这里是一个非零数除以 0 的例子是完全定义好的：en.wikipedia.org/wiki/Riemann_sphere 在这个系统中，Infinity 是定义好的。这与舍入无关。 IEEE 浮点系统在这方面是相似的，因为它是一个自洽系统，可以处理类似的除零。这就是为什么我说四舍五入是一个单独的问题。你所说的是这个系统的一个有用的应用，但它并没有触及问题的核心。