Math.Max 与 Enumerable.Max

Posted 2023-03-11

【中文标题】Math.Max 与 Enumerable.Max

【英文标题】：Math.Max vs Enumerable.Max

【发布时间】：2011-06-05 21:00:15

【问题描述】：

Jon Skeet 今天报告 (source)：

Math.Max(1f, float.NaN) == NaN
new[]  1f, float.NaN .Max() == 1f

为什么？

编辑：double 也有同样的问题！

【问题讨论】：

链接到他报告的地方？

@matt:他的推特账号@jonskeet

Max是Enumerable针对IEnumerable<T>提供的扩展方法，它并非来自Array。

Also, Math.Max uses IEEE 754r total ordering predicate, which specifies relative ordering of NaN vs. others.

我认为1或Nan更大没有任何标准定义，所以由实现来决定。

【参考方案1】：

我认为 1 或 Nan 是否更大没有任何标准定义，因此由实现来决定。请注意，所有这些陈述都会产生错误：

        Console.WriteLine("1>Nan 0]", 1.0 > double.NaN);
        Console.WriteLine("1<Nan 0]", 1.0 < double.NaN);
        Console.WriteLine("1>=Nan 0]", 1.0 >= double.NaN);
        Console.WriteLine("1<=Nan 0]", 1.0 <= double.NaN);

所以如果Max()被定义为：

if (a<=b) return b else return a;

如果任何参数为空，它将返回 a。

if (a>b) return a else return b;

如果任何参数是 Nan，那么 max 的正确实现也总是返回 b。

【参考方案2】：

正如其他人所发布的那样，我在推特上发布了一个之类的“为什么”——因为它使用了IComparable，正如所记录的那样。

这只是导致另一个“为什么”。特别是：

Console.WriteLine(Math.Max(0, float.NaN));  // Prints NaN
Console.WriteLine(0f.CompareTo(float.NaN)); // Prints 1

第一行表明 NaN 被认为大于 0。第二行表明 0 被认为大于 NaN。 （当然，这些都不能报告“这种比较没有意义”的结果。）

我的优势是看到所有回复推文，当然包括thesetwo：

这可能看起来不寻常，但这是正确的答案。如果所有元素都是 NaN，则数组的 max() 为 NaN。参见 IEEE 754r。

此外，Math.Max 使用 IEEE 754r 总排序谓词，它指定 NaN 与其他的相对排序。

【讨论】：

问题是C#团队应该照顾这种意想不到的结果吗？

@HPT：C# 团队与此无关 - 这是一个库问题。但从根本上说，我怀疑大多数人（包括我自己）会对 NaN 的许多事情感到惊讶。

@john：我犯了一个错误，我的意思是 .Net 团队。

@HPT：对。但我仍然认为这只是 NaN 具有根本上意想不到的行为的问题 - 如果您详细研究所有内容，这无疑是有道理的，但是当您只考虑一些个别情况时看起来很奇怪。并且不要忘记 .NET 团队不对 IEEE 754 本身负责:)

【参考方案3】：

对（正确）答案的补充说明：即使您只阅读了简单的解释，两者的行为都与记录相同。

此 IEnumerable 上的 Max() 扩展：

返回a中的最大值 单值序列。

和 Math.Max()：

[返回] 参数 val1 或 val2， 以较大者为准。如果 val1、val2 或 val1 和 val2 都等于 NaN， 返回 NaN。

注意，NaN 不是一个值——所以可枚举的 Max 总是返回最大的 值。 Math.Max 返回两个值中较大的一个，如果其中一个或两个都是 NaN，则返回 NaN。

【参考方案4】：

Math.max 方法专门设计为在将 NaN 作为参数传递时返回 NaN。请注意，这意味着 Math.max(a, b) 可能返回一个不大于任一参数的值；将 NaN 与任何运算符与任何其他值进行比较都会产生 false。

在数组上使用 .Max() 时，默认实现（我相信）会扫描列表，寻找比较大于任何其他值的值。由于 NaN 从不比较大于任何值，因此函数不会选择它。

简而言之，我认为你的问题的答案是 Math.Max 很奇怪，而扩展方法 Max 做得对。

【参考方案5】：

其他人已经发布了 John 发布的答案（扩展方法使用 IComparable，它返回任何内容为 > 然后 NaN），并使用反射器查看 Math.Max 的实现显示了这一点

public static double Max(double val1, double val2)

    if (val1 > val2)
    
        return val1;
    
    if (double.IsNaN(val1))
    
        return val1;
    
    return val2;

因此，您可以了解它们返回不同结果的原因。如果你运行 (1.0 > double.NaN) 它将返回 false。

【参考方案6】：

他还在this后续推文中解释了原因：

这是因为扩展方法使用（并且被记录为使用）IComparable 的实现，它将任何东西都比较为 > NaN。