NaN 的二进制形式

[Higurashi]

根据 IEEE 754 ，指数位全为 1 且尾数位不全为 0 的浮点数为 NaN 。所以 NaN 应该有多种二进制形式（尾数位有多种情况），然而，我使用下面的程序进行测试，打印出来的确是 1111111110000000000000000000000 。为什么会这样？

public class Test {
	
	public static String toBinary(String bits){
		float f = Float.intBitsToFloat(Integer.parseInt(bits, 2));
		int i = Float.floatToIntBits(f);
		String s = Integer.toBinaryString(i);
		return s;
	}

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Test.toBinary("01111111100000000000000000000001"));
	}
}

一个有点怪异的问题...

[imKiva]

`Float.intBitsToFloat` 的[文档]( https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Float.html#intBitsToFloat-int-)中有一句：`If the argument is any value in the range 0x7f800001 through 0x7fffffff or in 0xff800001 through 0xffffffff, the result is a NaN.`

`Float.floatToIntBits` 的[文档]( https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Float.html#floatToIntBits-float-)中有一句：`If the argument is NaN, the result is 0x7fc00000.`

[icyalala]

看一下 floatToIntBits 源码，里面会做判断：如果是 NaN ，就使用固定值（ 0x7fc00000 ）。
NaN 那段无效位叫 payload ， 可以用于存放一些诊断信息或者平台特有数据（例如 NaN-boxing ），但是现在基本上没有实际使用的场景。

[Higurashi]

@imKiva #1
@icyalala #2
感谢回复。不知道是否有方法能够打印一个值为 NaN 的变量的二进制形式？

[agagega]

补充一下，在一些平台上会有 signaling nan 和 quiet nan 的区分，区别是指令处理到 singaling nan 会触发 nan singal 异常。这两种 nan 就是按二楼说的 payload 来区分的

[icyalala]

@Higurashi
byte[] bytes = new byte[4];
ByteBuffer.wrap(bytes).putFloat(f);
int i = ByteBuffer.wrap(bytes).getInt();

[Higurashi]

@icyalala #5
谢谢！👍

[Higurashi]

@agagega #4
感谢回复。https://stackoverflow.com/questions/25050133/are-the-bit-patterns-of-nans-really-hardware-dependent 中有与此相关的更多信息。

[Higurashi]

@Higurashi #3
另外，可以使用 Float.floatToRawIntBits(float) 将单精度浮点数转换为对应的整数位模式，与 Float.intBitsToFloat(float) 不同，它将会保留 NaN 的原信息。