为啥整数除以零 1/0 会出错但浮点数 1/0.0 返回“Inf”？

Posted 2023-02-25

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【中文标题】为啥整数除以零 1/0 会出错但浮点数 1/0.0 返回“Inf”？【英文标题】：Why does integer division by zero 1/0 give error but floating point 1/0.0 returns "Inf"?为什么整数除以零 1/0 会出错但浮点数 1/0.0 返回“Inf”？ 【发布时间】：2011-07-14 13:53:18 【问题描述】：

我只是对此感到好奇：

在 Java 中评估 1/0 时，会发生以下异常：

线程“main”中的异常 java.lang.ArithmeticException: / by 零在 Foo.main(Foo.java:3)

但是1/0.0 被评估为Infinity。

public class Foo 
    public static void main (String[] args) 
        System.out.println(1/0.0);

为什么会这样？

【问题讨论】：

【参考方案1】：

这是因为整数没有 +/-Inf、NaN 的值，并且不允许除以 0，而浮点数却有这些特殊值。

【讨论】：

对于 NaN 并没有真正的 + 和 - 值。【参考方案2】：

1/0 是两个 int 的除法，并且由于不能除以整数零而引发异常。但是，0.0 是 double 类型的文字，Java 将使用浮点除法。 IEEE 浮点规范具有除以零的特殊值（除其他外），其中之一是 double.Infinity。

如果您对细节感兴趣，浮点规范（通常是神秘的）在 Wikipedia 上有一个页面：http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754-2008，也可以在线阅读其全文：http://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=4610933。

【讨论】：

不幸的是，Java 不允许设置 IEEE 754-2008 陷阱。如果您在代码中编写 1/0.0，则 Infinity 的来源很明显，但如果您从一个处理大量数字的函数中获得 NaN，it's not simple to find out what exactly went wrong。【参考方案3】：

1/0 是整数除法，1/0.0 是浮点除法 - 浮点数可以表示无效值，整数不能。

【讨论】：

【参考方案4】：

IEEE 为浮点数定义了某些标准，其中包括“非数字”以及正无穷和负无穷的定义。这些不适用于整数。

见http://steve.hollasch.net/cgindex/coding/ieeefloat.html

这些特殊情况的原因基本上是舍入错误。浮点数通常总是被截断，因为它们从不精确。另一方面，整数总是精确的。

【讨论】：

【参考方案5】：

fetestexcept 和 feenableexcept

值得注意的是，底层CPU硬件可以检测0.0 / 0.0的具体情况，并且：

设置一些标志位，可以用ANSI C查询fetestexcept(FE_ALL_EXCEPT) == FE_INVALID 如果使用 feenableexcept(FE_INVALID) glibc 扩展启用了异常，则引发异常

但是，我找不到 Java 是否公开了该功能。