nan число что такое
Полезный NaN
О NaN больше всего известно то, что он не равен самому себе.
И что операции, невозможные арифметически, вернут NaN.
Но у NaN есть одно мало известное(?), и, как мне кажется, весьма полезное применение.
TL;DR Все дело в Date
Чем полезно? Invalid Date все равно Date. И все операции с Date все ещё на месте.
Любые операции с Date, кроме прямой установки timestamp вернут NaN, оставив Date как Invalid Date.
При этом, проверка на валидность даты становится проще некуда
Заметьте, преобразование в timestamp здесь не требуется, valueOf() делает это под капотом.
Все операции с Date — мутабельные. Тем не менее, клонирование через конструктор прекрасно работает и с Invalid Date.
Сравнение двух дат напрямую в Date не реализовано и сравнивать даты можно только через timestamp. NaN гарантирует что Invalid Date точно не будет равно никакой другой дате. Думаю, это весьма полезное свойство.
К моему сожалению, конструктор Date ведёт себя несколько странно по отношению к входному параметру.
Было бы намного логичнее конструировать Invalid Date, ведь null — это не совсем ноль. Оставим это на совести Javascript-а.
Однако, если насильственно передать в конструктор undefined, то результат выглядит ожидаемым. Так что будьте осторожны.
Статья получилась больше о Date чем о NaN, но, в целом, именно об этой связке я хотел рассказать.
NaN все еще может немного удивить
Сначала, я подумал, что это очередной вопрос из тех, которые могут задаваться на собеседовании. Наверное, если как следует пораскинуть мозгами, то можно догадаться до того, каким будет результат. Откинувшись на спинку кресла, начал размышлять, включать логику, вспоминать что-нибудь, на что можно опереться в рассуждениях. Но тщетно! Вдруг стало совершенно очевидно, что найти ответ не удается. Но почему? В чем нужно разбираться, чтобы он был найден? В математике? В языке программирования?
Ответ должен быть NaN. Но почему я не уверен в этом? Всю дорогу была уверенность в том, что любые выражения, содержащие NaN, вернут NaN. Ну разве что только если поделить NaN на ноль — в этом случае будет вызвано исключение ZeroDivisionError. Сто процентов NaN!
Ввожу выражение в ячейку блокнота:
В самом деле? Постойте:
То есть, по какой-то причине, единица в степени NaN — это единица, а вот ноль и все остальные числа в степени NaN — это NaN. Где логика? В чем дело?
Так, давайте еще раз:
Может быть я просто из-за отсутствия какой-то практической надобности в глубоких познаниях о NaN, просто о чем-то не подозревал? А может я знал, но забыл? А может еще хуже — я не знал и забыл?
Заходим на Википедию. Там данный вопрос тоже обозначен как проблема, но почему все именно так устроено, никак не объясняется. Зато узнал что:
Хотя, в то же время:
Что, согласитесь, тоже немного странно.
Ладно, с Википедии отправляемся в C99 на 182 страницу и наконец-то получаем логическое объяснение, почему pow(x, 0) возвращает 1 для любых x, даже для x равного NaN:
Если функция возводится в степень
и при этом
стремится к 0, то в результате получится 1, вне зависимости от того, какое значение имеет
.
А если результат не зависит от числового значения функции , то 1 — является подходящим результатом, даже для NaN. Однако это по-прежнему не объясняет, почему 1 в степени NaN равна 1.
Отыскиваем еще один C99 и на 461 странице не видим никаких объяснений, просто требование того, что pow(+1, y) должно возвращать 1 для всех y, даже равных NaN. Все.
С другой стороны, объяснение, почему pow(NaN, 0)=1 является более предпочтительным, чем pow(NaN, 0)=NaN все-таки наталкивает на мысль о том, что NaN не стоит воспринимать буквально, как Not-a-Number. Допустим, в результате каких- то вычислений мы получили число, превышающее размер памяти, выделенный под данный тип чисел, например:
В результате мы получили inf, что именно это за число мы не знаем, но все же это какое-то число. Затем мы снова что-то вычислили и снова получили слишком большое число:
Разность a и b вернет NaN:
Единственная причина, по которой мы можем считать c не числом, заключается в том, что мы использовали недостаточно точные вычисления. Однако, в c под NaN все же скрывается какое-то значение. О том, что это за значение, мы не знаем. Но все же это число, а раз это число, то нет ничего удивительного в том, что pow(1, NaN)=1.
Почему же тогда pow(0, NaN)=NaN? Дело в том, что если возвести 0 в любую степень, то мы действительно получим ноль. Кроме одного единственного случая — когда степень равна 0:
Из-за чего в выражении pow(0, NaN) появляется неопределенность с конкретным значением NaN. Конечно, вероятность того, что под NaN может скрываться 0 — исчезающе мала и можно было бы принять, что pow(0, NaN)=0. Но все же лучше перестраховаться, мало ли к чему это может привести. Возможно, так и рассуждали, когда создавались стандарты.
Даже не знаю, что еще сказать… если вы заранее знали ответ, то скорее всего вам можно позавидовать, ведь сферы, где могут пригодиться такие познания, наверняка, переполнены интересными задачами. А может и наоборот. Напишите об этом в комментариях.
P.S. Поскольку NaN относится к числам с плавающей точкой, оно может быть ключом словаря:
Имеет ли смысл использовать такое на практике? Думаю, что лучше не стоит.
Уровень 30. Ответы на вопросы к собеседованию по теме уровня
Что такое NaN?
NaN (англ. Not-a-Number) — одно из особых состояний числа с плавающей запятой. Используется во многих математических библиотеках и математических сопроцессорах. Данное состояние может возникнуть в различных случаях, например, когда предыдущая математическая операция завершилась с неопределённым результатом, или если в ячейку памяти попало не удовлетворяющее условиям число.
К операциям, приводящим к появлению NaN в качестве ответа, относятся:
В некоторых языках программирования есть «тихий» и «сигнальный» NaN: первый, попав в любую операцию, возвращает NaN, второй — вызывает аварийную ситуацию. Обычно «тихий» или «сигнальный» определяется старшим битом мантиссы.
NaN не равен ни одному другому значению (даже самому себе[2]); соответственно, самый простой метод проверки результата на NaN — это сравнение полученной величины с самой собой.
Поведение других операций сравнения зависит от языка. Одни языки дают ложь[3] (так что a a по-разному ведут себя с NaN), другие — выбрасывают аварию даже для «тихого» NaN.
Любая нетривиальная операция, принимающая «тихий» NaN как аргумент, всегда возвращает NaN вне зависимости от значения других аргументов. Единственными исключениями из этого правила являются функции max и min, которые возвращают значение «второго» аргумента (отличного от NaN). Тривиальные операции, являющиеся тождеством, обрабатываются особо: так, например, 1NaN равно 1.
Как получить бесконечность в Java?
В Java тип double имеет специальные значения для понятий «плюс бесконечность» и «минус бесконечность». Положительное число, разделенное на 0.0, дает «плюс бесконечность», а отрицательное – «минус бесконечность». Этим понятиям соответствуют специальные константы типа Double :
Любая операция, где есть NaN, дает в результате NaN.
Как проверить, что в результате вычисления получилась бесконечность?
Все сводится к выводу System.out.println()
Что такое битовая маска?
Битовая маска — это когда хранится много различных логических значений (true/false) в виде одного целого числа. При этом каждому boolean-значению соответствует определенный бит.
Где применяют битовые маски?
В основном там, где надо компактно хранить много информации об объектах. Когда хранишь много информации об объекте, всегда наберется пара десятков логических переменных. Вот их всех удобно хранить в одном числе. Именно хранить. Т.к. пользоваться им в работе не так уж удобно.
Как установить бит в единицу в битовой маске?
Опираясь на лекции можно ответить таким кодом:
Вывод такой:
Как установить бит в ноль в битовой маске?
Вывод:
Я взял число 15, так как на нем более наглядно видно, куда устанавливается 0.
Как получить значение определенного бита в битовой маске?
Вывод:
C 0 все понятно, на том месте и вправду 0. А переменная d возвращает значение запрашиваемого бита (в 10-ой системе).
Что такое ленивое вычисление выражения?
Это ленивые вычисления (lazy evaluation). В ленивых вычислениях ни один параметр не вычисляется, пока в нем нет необходимости. Программы фактически начинаются с конца и работают от конца к началу. Программа вычисляет, что должно быть возвращено, и продолжает движение назад, чтобы определить, какое значение для этого требуется. В сущности каждая функция вызывается с promise’ами для каждого параметра. Когда для вычисления необходимо значение, тогда выполняется promise. Поскольку код выполняется только тогда, когда необходимо значение, это называется вызов по необходимости (call-by-need). В традиционных языках программирования вместо promise’ов передаются значения, это называется вызов по значению(call-by-value).
Технология программирования «вызов по необходимости» имеет ряд преимуществ. Потоки имплементируются автоматически. Ненужные значения никогда не вычисляются. Однако, поведение ленивых программ часто трудно предсказать. В программах типа «вызов по значению» порядок вычисления довольно предсказуем, поэтому любые time- или sequence-based вычисления относительно легко имплемнтировать. В ленивых языках, где специальные конструкции, например, monads, необходимы для описания явно упорядоченных событий, это намного труднее. Все это также делает связь с другими языками более трудной.
Существуют языки программирования, например, Haskell и Clean, использующие ленивое программирование по умолчанию. Кроме того, для некоторых языков, таких как Scheme, ML и другие, существуют ленивые версии.
Иногда, откладывая вычисления до тех пор, пока не понадобится их значение, вы можете оптимизировать скорость выполнения программы или реструктурировать программу в более понятную форму. Несмотря на свою ценность, методы ленивого программирования не слишком широко используются или даже не очень известны. Подумайте о том, чтобы добавить их в ваш арсенал.
&& — это логическое «и». (В этом случае имеют место ленивые вычисления: некоторые вычисления опускаются, когда результат и так ясен)
& — это побитовое «и» (Если применить этот оператор к переменным типа Boolean, то ленивых вычислений происходить не будет)
СОДЕРЖАНИЕ
Плавающая запятая
IEEE 754 NaN кодируются с полем экспоненты, заполненным единицами (например, значениями бесконечности), и некоторым ненулевым числом в поле значимости (чтобы сделать их отличными от значений бесконечности); это позволяет определять несколько различных значений NaN, в зависимости от того, какие биты установлены в значимом поле, а также от значения бита ведущего знака (но приложения не обязаны предоставлять четкую семантику для этих отдельных значений NaN).
Например, побитовое значение NaN IEEE 754 одинарной точности (32 бита) будет
Операции с плавающей точкой, отличные от упорядоченных сравнений, обычно передают тихий NaN ( qNaN ). Большинство операций с плавающей запятой в сигнальном NaN ( sNaN ) сигнализируют об исключительной ситуации недопустимой операции; тогда действие исключения по умолчанию такое же, как для операндов qNaN, и они производят qNaN, если производят результат с плавающей запятой.
Сравнение с NaN
Сравнение с NaN всегда возвращает неупорядоченный результат даже при сравнении с самим собой. Предикаты сравнения либо сигнализируют, либо не сигнализируют о тихих операндах NaN; версии сигнализации сигнализируют об исключительной ситуации недопустимой операции для таких сравнений. Предикаты равенства и неравенства не сигнализируют, поэтому x = x, возвращающий false, можно использовать для проверки, является ли x тихим NaN. Все другие стандартные предикаты сравнения сигнализируют о получении операнда NaN. Стандарт также предоставляет несигнальные версии этих других предикатов. Предикат определяет, является ли значение NaN, и никогда не сигнализирует об исключении, даже если x является сигнальным NaN. isNaN(x)
Сравнение | NaN ≥ x | NaN ≤ x | NaN> x | NaN Операции, генерирующие NaN Есть три типа операций, которые могут возвращать NaN: NaN не обязательно генерируются во всех вышеупомянутых случаях. Если операция может вызвать исключительную ситуацию и ловушки не замаскированы, тогда операция вызовет ловушку. Если операнд является тихим NaN, а также нет сигнального операнда NaN, тогда нет условия исключения и результатом является тихий NaN. Явные присвоения не вызовут исключения даже для сигнализации NaN. Тихий NaNТихие NaN, или qNaN, не вызывают никаких дополнительных исключений, поскольку они распространяются через большинство операций. Исключение составляют случаи, когда NaN нельзя просто передать в неизмененном виде на вывод, например, при преобразовании формата или некоторых операциях сравнения. Сигнализация NaNПри обнаружении обработчик прерывания может декодировать sNaN и вернуть индекс вычисленному результату. На практике такой подход сталкивается со многими сложностями. Обработка знакового бита NaN для некоторых простых операций (таких как абсолютное значение ) отличается от обработки для арифметических операций. Стандарт не требует ловушек. Есть и другие подходы к решению такого рода проблем, которые были бы более переносимыми. Операции с полезной нагрузкойОпределение функцииСуществуют разногласия по поводу правильного определения результата числовой функции, которая получает в качестве входных данных тихий NaN. Одна точка зрения состоит в том, что NaN должно распространяться на выход функции во всех случаях, чтобы распространять индикацию ошибки. Другой взгляд, принятый стандартами ISO C99 и IEEE 754-2008 в целом, заключается в том, что если функция имеет несколько аргументов и вывод однозначно определяется всеми входами, отличными от NaN (включая бесконечность), то это значение должно быть результатом. Так, например, значение, возвращаемое функцией hypot(±∞, qNaN) и, hypot(qNaN, ±∞) равно + ∞. Целое число NaNОтображатьРазличные операционные системы и языки программирования могут иметь разные строковые представления NaN. Поскольку на практике закодированные NaN имеют знак, бит молчания / сигнализации и необязательную «диагностическую информацию» (иногда называемую полезной нагрузкой ), они также иногда встречаются в строковых представлениях NaN. Вот несколько примеров: Не все языки допускают существование нескольких NaN. Например, ECMAScript использует только одно значение NaN. КодированиеПервый вариант предпочтительнее, поскольку он позволяет реализации заглушить сигнальный NaN, просто установив бит сигнализации / молчания в 1. Обратное невозможно с последним выбором, поскольку установка бита сигнализации / молчания в 0 может дать бесконечность. В редакциях стандарта IEEE 754 от 2008 и 2019 гг. Содержатся формальные требования и рекомендации по кодированию состояния сигнализации / молчания. Для соответствия IEEE 754-2008 значение бита сигнализации / молчания в последних процессорах MIPS теперь настраивается через поле NAN2008 регистра FCSR. Эта поддержка является необязательной в MIPS Release 3 и требуется в Release 5. Состояние / значение остальных битов значимого поля не определены стандартом. Это значение называется «полезной нагрузкой» NaN. Если операция имеет единственный вход NaN и распространяет его на выход, полезная нагрузка результата NaN должна быть полезной нагрузкой входного NaN (это не всегда возможно для двоичных форматов, когда состояние сигнализации / молчания кодируется is_signaling флагом, как объяснено выше. ). Если имеется несколько входов NaN, полезная нагрузка результата NaN должна быть из одного из входных NaN; в стандарте не указано, какие именно. NaN в JavaScriptДата публикации: 2020-02-06 От автора: В данной статье мы познакомимся со специальным свойством NaN (Not-A-Number), которое является значением, представляющим не-число. Тип числа в JavaScript содержит целые числа и числа с плавающей запятой: Плюс есть два специальных числовых значения: Infinity (число больше, чем любое другое число) и NaN (представляющее концепцию «не число»): JavaScript. Быстрый старт Изучите основы JavaScript на практическом примере по созданию веб-приложения Хотя непосредственная работа с NaN редко встречается, оно может неожиданно появиться после неудачной операции с числами. Давайте подробно рассмотрим специальное значение NaN: как проверить, содержит ли переменная NaN, и сценарии, которые в которых генерируется значения «не число». 1. Число NaNТип числа в JavaScript — это набор всех числовых значений, включая «не число», положительную бесконечность и отрицательную бесконечность. «Not A Number» можно получить с помощью специального выражения NaN или как свойство глобального объекта или функции Number: «Не число» — это значение, которое не представляет действительное число, несмотря на то, что оно имеет тип числа. Через NaN полезно представлять ошибочные операции с числами. Например, умножение числа на undefined не является допустимой операцией, поэтому дает NaN: Также попытка разобрать недопустимую числовую строку, например, ‘Joker’ приводит к NaN: 2. Проверка на равенство с NaNИнтересным свойством NaN является то, что оно не равно ни одному значению, даже самому себе: Это поведение полезно для определения, является ли переменная NaN: Разница между этими функциями заключается в том, что Number.isNaN() не преобразуется свой аргумент в число: isNaN(‘Joker12′) преобразует аргумент ‘Joker12′ в число, которое является NaN. Таким образом, функция возвращает true. С другой стороны, Number.isNaN(‘Joker12′) проверяет аргумент без преобразования. Функция возвращает false, потому ‘Joker12′ не равно NaN. 3. Операции, дающие NaN3.1 Парсинг чиселВ JavaScript вы можете преобразовать числовые строки в числа. Например, вы можете легко преобразовать строку ’1.5′ в число с плавающей запятой 1.5: Когда строка не может быть преобразована в число, функция синтаксического анализа возвращает NaN: указывая, что синтаксический анализ не выполнен. Вот некоторые примеры: JavaScript. Быстрый старт Изучите основы JavaScript на практическом примере по созданию веб-приложения При парсинге чисел рекомендуется проверить, не является ли результат парсинга NaN: Парсинг inputToParse не удался, поэтому parseInt(inputToParse, 10) возвращается NaN. Условие if (isNaN(number)) оценивается, как true, и 0 назначается number. 3.2 undefined в качестве операндаПри использовании undefined в качестве операнда в арифметических операциях, таких как сложение, умножение и т д. мы получаем NaN. Например: getFontSize() — это функция, которая обращается к свойству fontSize из объекта стиля. При вызове getFontSize(< size: 16 >) результатом будкт undefined (свойство fontSize не существует в объекте < size: 16 >). fontSize * 2 оценивается как undefined * 2, что дает NaN. «Not A Number» генерируется, когда в качестве значения в арифметических операциях используется отсутствующее свойство или функция, возвращающая undefined. Отсутствие undefined в арифметических операциях — это хороший способ предотвратить получение NaN. 3.3 NaN как операндЗначение NaN также генерируется, когда операндом в арифметических операциях является NaN: NaN распространяется на арифметические операции: Операции с переменной result прерываются после добавления к result значения invalidNumber (которое является NaN). 3.4 Неопределенные формыЗначение NaN создается, когда арифметические операции имеют неопределенные формы. Деление 0 / 0 и Inifinity / Infinity: Умножение 0 и Infinity: Сложение бесконечных чисел с разными знаками: 3.5 Неверные аргументы математических функцийКвадратный корень из отрицательного числа: Или логарифм отрицательного числа: 4. ЗаключениеПонятие «не число», выраженное в JavaScript с помощью NaN, полезно для представления ошибочных операций над числами. NaN не равно ни одному значению, даже самому себе. Рекомендуемый способ проверить, содержит ли переменная NaN — использовать Number.isNaN(value). Преобразование числовых строк в числа, в случае неудачи может дать NaN. Рекомендуется проверять, не возвращают ли parseInt(), parseFloat() или Number() NaN. Если undefined или NaN используются в качестве операнда в арифметических операциях, это обычно приводит к NaN. Правильная обработка undefined (предоставление значений по умолчанию для отсутствующих свойств) является рекомендованным подходом для предотвращения этой ситуации. Неопределенные формы или недопустимые аргументы для математических функций также приводят получению NaN. Но это случается редко. Вот мой практический совет: «Получили NaN? Ищите undefined!» Автор: Dmitri Pavlutin Редакция: Команда webformyself. JavaScript. Быстрый старт Изучите основы JavaScript на практическом примере по созданию веб-приложения JavaScript. Быстрый стартИзучите основы JavaScript на практическом примере по созданию веб-приложения
|
---|