3.7 无穷大与NaN

问题

你想创建或测试正无穷、负无穷或NaN(非数字)的浮点数。

解决方案

Python并没有特殊的语法来表示这些特殊的浮点值,但是可以使用 float() 来创建它们。比如:

  1. >>> a = float('inf')
  2. >>> b = float('-inf')
  3. >>> c = float('nan')
  4. >>> a
  5. inf
  6. >>> b
  7. -inf
  8. >>> c
  9. nan
  10. >>>

为了测试这些值的存在,使用 math.isinf()math.isnan() 函数。比如:

  1. >>> math.isinf(a)
  2. True
  3. >>> math.isnan(c)
  4. True
  5. >>>

讨论

想了解更多这些特殊浮点值的信息,可以参考IEEE 754规范。然而,也有一些地方需要你特别注意,特别是跟比较和操作符相关的时候。

无穷大数在执行数学计算的时候会传播,比如:

  1. >>> a = float('inf')
  2. >>> a + 45
  3. inf
  4. >>> a * 10
  5. inf
  6. >>> 10 / a
  7. 0.0
  8. >>>

但是有些操作时未定义的并会返回一个NaN结果。比如:

  1. >>> a = float('inf')
  2. >>> a/a
  3. nan
  4. >>> b = float('-inf')
  5. >>> a + b
  6. nan
  7. >>>

NaN值会在所有操作中传播,而不会产生异常。比如:

  1. >>> c = float('nan')
  2. >>> c + 23
  3. nan
  4. >>> c / 2
  5. nan
  6. >>> c * 2
  7. nan
  8. >>> math.sqrt(c)
  9. nan
  10. >>>

NaN值的一个特别的地方时它们之间的比较操作总是返回False。比如:

  1. >>> c = float('nan')
  2. >>> d = float('nan')
  3. >>> c == d
  4. False
  5. >>> c is d
  6. False
  7. >>>

由于这个原因,测试一个NaN值得唯一安全的方法就是使用 math.isnan() ,也就是上面演示的那样。

有时候程序员想改变Python默认行为,在返回无穷大或NaN结果的操作中抛出异常。fpectl 模块可以用来改变这种行为,但是它在标准的Python构建中并没有被启用,它是平台相关的,并且针对的是专家级程序员。可以参考在线的Python文档获取更多的细节。

原文:

http://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/c03/p07_infinity_and_nan.html