python - 将 float 初始化为 '+inf' 、 '-inf' 和 'nan' 的替代方法

Question

要将 float 常量初始化为 +inf、-inf、nan，我总是使用用字符串调用的 float():

print(float('inf'), float('+inf'), float('-inf'), float('nan'))

这打印:

[inf, inf, -inf, nan]

1.) Python 中是否存在初始化这些常量的替代方法(不使用字符串调用 float)？

2.) 我可以通过一些数学运算产生这些常量 (+/-inf, nan) 吗？

例如用于将变量 f 设置为 +inf，通过编写类似 f = 1.0/0.0 的内容(显然，这是除以零的错误) .

Answer 1

从技术上讲，是的，还有其他方法可以初始化这些值，但它们要么不太明显，要么不太方便。

如果您的平台使用 IEEE float ，¹ 任何溢出的 float 算术，除了溢出之外没有引发任何其他标志，保证给您 inf。这意味着 1.0/0.0 可能不起作用(Python 会检测到这是除以零)，但更简单的 1e500 会起作用。²

一旦有了inf，您就可以执行-inf 和inf/inf 来获得负无穷大和NaN 值。

但是阅读您的代码的人会像理解 float('nan') 一样容易理解 1e500/1e500 吗？可能不是。

与此同时，您始终可以执行类似 struct.unpack('>f', b'\x7f\x80\0\0')[0] 的操作，它会解压缩定义明确的位IEEE big-endian 双inf 值作为float 的模式，无论您的float 是否是幕后的那种类型。但是你为什么要写(或读)那个？³

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但是，如果您使用的是 Python 3.5 或更高版本，则您不需要初始化这些值；你可以只使用 the constants in the math module :

print(math.inf, +math.inf, -math.inf, math.nan)

如果您使用的是 Python 2.7 或 3.4 或其他版本，您始终可以定义自己的常量并反复使用它们:

inf, nan = float('inf'), float('nan')

print(inf, +inf, -inf, nan)

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<子>1。从技术上讲，Python 不需要 IEEE float 。事实上，它需要的是类似于平台的 C double 的东西——C 不需要它是 IEEE 类型，并且只有当它对实现有意义时(例如，Jython 显然是将使用相关的 Java 类型而不关心用于编译 JVM 的 C 编译器的想法)，并且它没有明确说明像 C double 一样工作意味着什么。但是，float 类型——更不用说 math 模块之类的东西了——除非 float 相当接近于一种 IEEE 浮点类型，例如 IEEE 之前的 IBM 和 Intel 类型或不太符合 IEEE 的摩托罗拉兼容类型。此外，截至 2018 年，现有的三个 Python 3.x 实现中的任何一个唯一支持的平台都为您提供 IEEE 754-1985 double 或 IEEE 754-2008 float64 .但是，如果这确实是您代码的潜在问题，您应该检查 sys.float_info验证任何相关的假设。

<子>2。可以想象某些平台可能使用 IEEE 754-1985 long double 或 IEEE 754-2008 float128 或其他东西。如果您担心这一点，请使用更大的数字。或者说，1e500 ** 1e500 ** 1e500。

<子>3。好吧，如果您特别需要一个安静或信号 NaN，或者一个具有自定义位模式而不是默认位模式的 NaN……但任何需要它的人可能已经知道他们需要它。