为啥在 numpy `nan == nan` 中是 False 而 [nan] 中的 nan 是 True？

Posted 2023-03-11

【中文标题】为啥在 numpy `nan == nan` 中是 False 而 [nan] 中的 nan 是 True？

【英文标题】：Why in numpy `nan == nan` is False while nan in [nan] is True?为什么在 numpy `nan == nan` 中是 False 而 [nan] 中的 nan 是 True？

【发布时间】：2013-12-17 16:08:40

【问题描述】：

虽然问题的第一部分（在标题中）之前已经回答过几次（即Why is NaN not equal to NaN?），但我不明白为什么第二部分会这样工作（受此启发问题How to Check list containing NaN)？

即：

>> nan == nan
False

>> nan in [nan]
True

---

考虑到@DSM 的答案的问题的解释性附录。那么，为什么float("nan") 的行为与nan 不同？它不应该再次评估为简单的nan，为什么解释器会这样？

>> x = float("nan")
>> y = nan
>> x
nan
>> y
nan
>> x is nan, x is float("nan"), y is nan
(False, False, True)

基本上，它在第一种情况下引用相同的通用nan，但在第二种情况下创建单独的对象：

>> nans = [nan for i in range(2)]
>> map(id, nans)
[190459300, 190459300]
>> nans = [float("nan") for i in range(2)]
>> map(id, nans)
[190459300, 190459301]

【问题讨论】：

补充说明，float('nan') 总是创建一个新对象。您正在测试的 nan 是一个预先存在的对象，它永远不会与新创建的对象具有相同的 ID。 Python 中的赋值总是简单地引用原始对象；无论b 是什么，a = b; a is b 将始终返回 True。

【参考方案1】：

nan 不等于 nan 是 nan 定义的一部分，所以这部分很简单。

至于nan in [nan] 为真，那是因为在列表中包含相等性之前测试了身份。您正在比较相同的两个对象。

如果你用两个不同 nans 尝试同样的事情，你会得到 False：

>>> nans = [float("nan") for i in range(2)]
>>> map(id, nans)
[190459300, 190459284]
>>> nans
[nan, nan]
>>> nans[0] is nans[1]
False
>>> nans[0] in nans
True
>>> nans[0] in nans[1:]
False

---

您的附录与nan 没有太大关系，这就是 Python 的工作原理。一旦您了解 float("nan") 没有义务返回一些 nan 单例，并且 y = x 不会复制 x 而是将名称 y 绑定到由 x 命名的对象，就有什么都没有了。

【讨论】：

嗯...为什么第一个例子中的nan是一样的？为什么不将它们初始化为两个不同的对象？因为x = nan 和nan in [x] 仍然返回True。

@sashkello：你指的第一个例子是什么？你的nan == nan？ nan 命名一个特定对象（在这种情况下，我很确定它是 np.nan）。不管你说多少次这个名字，它仍然指向同一个对象：没有初始化。类似地，x = nan 不会复制nan，它只是将x 命名为一个新名称，并说它命名了同样由nan 命名的对象。例如，在这样做之后尝试x is nan。

我只是看不出这与 float("nan") 有什么不同呢？ nan有不同的“味道”吗？否则，据我了解， float("nan") 仍应返回 nan ，它又是一个相同的对象，不是吗？我想了解为什么nan in [nan] 与 [float("nan")] 中的 `nan 不同？解释器如何知道列表中的 nan 是通过不同的方式获得的？我也不明白为什么 [float("nan")] 中的 float("nan") 在这种情况下是错误的......

不，正如我在原始问题中所说，nans 不是唯一的对象。看上面的文字记录：两个nans有不同的id，nans[0] is nans[1]是False。 nan in [nan] 是 True，因为它基本上是 any(x is nan or x == nan for x in [nan])。 x is nan 是 True，所以 x == nan 是 False 并不重要。应用于nan in [float("nan")] 的相同规则给出x is nan 为假（它们是不同的对象）并且x == nan 仍然为假。 float("nan") in [float("nan")] 给出 False 因为他们是两个独立的 NANS。

@sashkello，这并不重要，但实际上有 种不同风格的 NaN，也有信号 NaN，它们的行为相同。