未初始化的浮點變量，再現不確定的行為

Question

我不得不調試一些表現出瞬時和零星行為的代碼，這些代碼最終可以歸因於初始化行中未初始化的浮點數，即：

float a = number, b, c = other_number;

這部分代碼是通過串行連接快速采樣設備，並在一定間隔內對輸出求平均。 每隔一段時間，就會報告編號2.7916085e + 035 ，但否則該代碼將按預期工作，並且該錯誤無法再現。

由於該數字始終為2.7916085e + 035 ，我認為通信處理或設備本身可能存在一些問題，但已排除了這些問題。 我幾乎准備將其歸咎於外部干擾，直到最終在調試器中發現錯誤的樣本。

所以，這個問題。 有人可以假設2.7916085e + 035的重要性嗎？ 我不確定它在我的上下文之外是否具有任何意義，但是令我困擾的是該數字本質上是不可復制的 。 就是說，我無法可靠地復制問題，但是當問題出現時，總是一樣。 據我了解，未初始化的變量應該是不確定的。 值得注意的是，問題發生在程序執行的所有不同位置，階段，一天中的時間等等，但是總是在同一系統上發生。

.NET框架，運行時或操作系統中是否有引起此現象的東西？ 追蹤起來特別麻煩，因為未幸運地將未初始化的變量設置為0時，它始終具有相同的值。

編輯：一些上下文。 該代碼位於具有可變刻度率的計時器內，因此變量是類的局部非靜態成員：

if(//some box checked)
{
    switch(//some output index)
    {
        case problem_variable:
        {
            if(ready_to_sample)
            {
               float average;

               for each(float num in readings)
               {
                 average += num;
               }

               average /= readings.Count;
            }
         }
    }
}

這里討論的變量將是average 。 readings是我要平均的輸出列表。 average會被重新聲明一次。平均，這可能會在幾秒鍾，幾分鍾，幾小時內發生，或者只要滿足條件就進行平均。 變量經常會得到0，但偶爾也會得到上面的數字。

Answer 1

在常見的浮點編碼中，2.7916085e + 035為0x7a570ec5（浮點數），0x474ae1d8a58be975為雙模尾數。 這些看起來不像典型的文本字符串，簡單的整數或公共地址。 （雙重編碼的低位不確定，因為您沒有捕獲到足夠的十進制數字來確定它們，但是高位看起來沒有意義。）

我希望從此值本身可以推斷出很少的信息。

Answer 2

64位二進制雙精度轉換為

0100011101001010111000011101100010100101100010111110100000000000

要么

01111010010101110000111011000101

作為32位浮點數。 幾乎所有現代處理器都將指令和數據分開，尤其是R / W數據。 當然，例外是舊的x86，它是CISC處理器，基於每個字節都非常寶貴的4004，甚至微型計算機都沒有緩存可以使用。 但是，在現代操作系統中，很有可能在移動4或8KB頁面時，在不將舊頁面清零的情況下更改了指令頁面。

雙重版本可能等同於

Increment by 1, where r7 (EDI - extended destination index) is selected

第二個被視為浮點數，看起來它將轉換為x86或x86-64：

如何插入此x86_64程序集操作碼？

Answer 3

您看到的未初始化變量的值就是該內存位置中的任何值。 這不是隨機的。 它是通過上一個函數調用存儲在內存中的值。 例如：

void f() {
    int i = 3;
}

void g() {
    int i;
    std::cout << i << std::endl;
}

int main() {
    f();
    g();
    return 0;
}

該程序（假設編譯器未優化f()的初始化）可能會將3寫入控制台。

Answer 4

浮點數是以2為基數的系統。 因此，存在無法准確保存的特定值，無法進行近似估算。

您的輸出結果可能會給您一個值，該值具體得到相同的估計。 嘗試遍歷從串行連接中獲得的一些常用值，看看是否可以找到引起悲傷的值。 我個人會使用double代替浮點數，尤其是如果您要針對這些數字進行任何類型的計算時。