有趣的问题:C 的表达式 x == x,何时为假?!

今天的问题很有趣,C的表达式 x == x,何时为假呢?即下面的代码:

什么时候输出为”Not equal”呢?看上去很有趣吧。x与自己比较,怎么会不等呢?请大家想一想,容我慢慢道来。

这是我今天发现的一个问题,很有意思。最终的解决方案就是判断x == x何时为false。不卖关子了,请看下面的代码:

编译gcc -g -Wall test.c,看执行结果:

最后两行的输出是不是有点surprise啊。

下面先简单解释一下:

1. 当float x = 0xffffffff:这时将整数赋给一个浮点数,由于float和int的size都是4,而浮点数的存储格式与整数不同,其需要将某些位作为小数位,所以float的范围要小于int的范围。因此这里牵涉到了整数转换浮点的规定——这个大家可以查一下资料。因为这个转换其实很少用到,我也就不查了。但是总之,这个转换是合法的。但是最终的值很可能不是你想要的结果——尤其是当浮点的范围小于整数的范围时。

2. 即使整数转换成浮点,数值再不是期望值,但它也一定是一个合法的浮点数值。所以第一个x == x,一定为true,且x不是大于0,就是小于0。这时x存的并不是0xffffffff。

3. 当使用memcpy将0xff填充到x的地址时,这时x存的保证为0xffffffff。结果很遗憾,这个不是一个合法的float的值。因此奇怪的现象发生了,x并不等于x。原因则是由cpu的浮点指令相关,有兴趣的同学可以搜索一下。

4. 作为一个非法的float值,当它与其它任何数值比较时,都会返回false。这也就造成了,后面惊奇的结果,x既不大于等于0,也不小于0。

总结一下:一般来说,浮点类型很少被使用,也不应该在程序中鼓励使用。不仅其效率比整数低,且由于浮点类型特殊的存储格式,很容易造成一些意想不到的错误。如果真的无法避免时,一定要小心小心再小心。特别要注意今天的主题,这种非法的浮点值,会导致任何比较判断都失败。而判断这种浮点值的方法也很简单,如果x != x,那么该浮点即为非法浮点值。

在大家的评论中,有的朋友说是不同类型的比较。固然不同类型的比较会容易引起问题,但是这里并不是不同类型比较造成的。将文中的0换成浮点类型0.0,结果不变。重点是在于非法的浮点值。

另外,还有朋友认为这是由于示例中使用memcpy来填充浮点导致的问题。其实这里我只是选用这种方法而已。还有其它方法可以导致产生这种浮点的exception,即NaN。也许其它方法更自然。这里我选用memcpy只是为了对比,将0xffffffff直接赋给浮点这种情况。

看了为了更清楚的说明NaN,需要另外一篇文章

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  • 家路antonyli   2016/11/20

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