c++ - 0 和 -0 浮点值有什么区别？

Question

Visual Studio 2013 中的这段代码:

double a = 0.0;
double b = -0.0;

cout << (a == b) << " " << a << " " << b;

打印 1 0 -0。 a 和 b 有什么区别？

Answer 1

C++ 不保证区分 +0 和 -0。这是每个特定数字表示的一个特征。浮点运算的 IEEE 754 标准确实做出了这种区分，即使数字变为零也可用于保留符号信息。 std::numeric_limits不会直接告诉您是否有可能的带符号零。但是如果std::numeric_limits<double>::is_iec559是真的那么你可以在实践中假设你有 IEEE 754 表示，因此可能是负零。

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由“gmch”在 a comment 中注明, C++11 标准库检查零符号的方法是使用 std::copysign ，或更直接地使用 std::signbit ，例如如下:

#include <iostream>
#include <math.h>       // copysign, signbit

using namespace std;

auto main() -> int
{
    double const z1 = +0.0;
    double const z2 = -0.0;

    cout << boolalpha;
    cout << "z1 is " << (signbit( z1 )? "negative" : "positive") << "." << endl;
    cout << "z2 is " << (signbit( z2 )? "negative" : "positive") << "." << endl;
}

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没有copysign或 signbit ，例如对于 C++03 编译器，一种检测负零的方法 z是检查是否1.0/z是负无穷大，例如通过检查它是否只是负面的。

#include <iostream>
using namespace std;

auto main() -> int
{
    double const z1 = +0.0;
    double const z2 = -0.0;

    cout << boolalpha;
    cout << "z1 is " << (1/z1 < 0? "negative" : "positive") << "." << endl;
    cout << "z2 is " << (1/z2 < 0? "negative" : "positive") << "." << endl;
}

但是虽然这可能在大多数实现上都有效，但它在形式上是^*未定义的行为。

需要确保表达式计算不会陷入困境。

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^{*) C++11 §5.6/4 “如果 / 的第二个操作数或 %为零，行为未定义”}