在for循環中使用Double.POSITIVE_INFINITY（Java）

Question

以下代碼將如何表現，尤其是當雙計數器達到其極限時（（2-2 ^ -52）·2 ^ 1023）？

for (double i = 0; i < Double.POSITIVE_INFINITY; i++){
    //do something
}

此代碼是否會按預期運行（永遠循環）或在某些時候失敗，為什么？

謝謝。

Answer 1

在某些時候， i++將停止產生任何影響，因為對於非常大的i值，連續的double值相差很遠。

因此它是一個無限循環。

要證明有i == i + 1 double值，請嘗試：

for (double i = 1;; i *= 2){
    if (i == i + 1) {
        System.out.println(i); 
        break;
    }
}

它打印

9.007199254740992E15

Answer 2

此代碼永遠不會退出循環。

原因是將1加到足夠大的double數不會改變其值：

double a = 1.7976931348623155E308;
double old = a;
a++;
System.out.println(a);      // prints 1.7976931348623155E308
System.out.println(old);    // prints 1.7976931348623155E308
System.out.println(a==old); // prints "true"

演示。

實際上，當double的值足夠接近正無窮大時，您需要添加一個遠高於10 ^200的數字 ，以便使您的大的雙變化值變為POSITIVE_INFINITY 。

原因是double表示大數字的方式。 它使用短尾數來表示值的最高有效位，並使用指數來指示應該放置小數點的位置。 在數字非常大的情況下，指數基本上表示在尾數的二進制表示之后需要添加多少個零。

為了通過加法使您的double數字更改值，您需要添加一個至少與尾數的最低有效位一樣大的數字。 一旦二進制指數超過48，為了使結果不同而需要添加的最小數字變為2，這意味着++將不再更改該值。