perl 不一致的负零结果

Question

我有以下代码：

my $m=0;
my $e =0 ;
my $g=0;

my $x=  sprintf( "%0.1f", (0.6*$m+ 0.7 * $e-1.5)*$g);

print $x; 

当我运行脚本时，结果是 -0.0 而不是 0.0 有人可以解释为什么以及如何将其更改为 0.0。

Answer 1

首先，这与 Perl 无关。返回 -0.0 的是您的处理器。您会在其他语言中看到相同的行为。

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你问为什么，大概是在问为什么这有用。老实说，我不知道。一些科学家和工程师可能会利用它。

+0.0 表示“零或正值稍大一些”。

-0.0 表示“零或负值稍大一些”。

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您还询问如何摆脱该标志。

负零为假，所以 $x || 0 就可以了。

Answer 2

你遇到了一些非常奇怪的事情。我的第一个想法是，您看到了一些非常小的负数，sprintf 四舍五入为 -0.0，但实际上表达式的结果是实际的负零。

这是一个表现出相同问题的更简单的程序：

#!/usr/bin/perl

use strict;
use warnings;

my $x = -1.0 * 0.0;
my $y = -1.5 * 0.0;
printf "x = %f\n", $x;
printf "y = %f\n", $y;

以及输出：

x = 0.000000
y = -0.000000

我最好的猜测是 -1.0 * 0.0 是在编译时计算的，但是 -1.5 * 0.0 code> 正在执行时计算，并且计算产生不同的结果。 编辑：删除；用函数调用替换所有常量的程序的修改版本具有相同的行为。

我可以通过在 printf 调用之前添加这些行来避免负零显示：

$x += 0.0;
$y += 0.0;

但这很丑陋。

（顺便说一句，大约一个月前，我使用 Perl 5.15.2 的“尖端”版本得到了相同的结果。）

类似的 C 程序为 x 和 y 打印 -0.000000。

编辑：进一步的实验表明，负整数值乘以 0.0 得到 0.0，但负非整数值乘以 0.0 得到 -0.0。我已经提交了 Perl 错误报告。

Answer 3

这里没什么可看的，继续走吧……

零由指数 emin - 1 和零尾数表示。
由于符号位可以采用两个不同的值，因此有两个
零、+0 和 -0。

http://download.oracle.com/docs/cd /E19957-01/806-3568/ncg_goldberg.html

Answer 4

Data::Float 有一些有用的信息以及检查浮点值是否为例程为零。

简而言之，在处理浮点时，您不能假设代数恒等式将被保留。

use strict;
use warnings;

use Data::Float qw(float_is_zero);

my $m = 0;
my $e = 0;
my $g = 0;

my $result = (0.6 * $m + 0.7 * $e - 1.5) * $g;
$result = 0.0 if float_is_zero($result);

my $x = sprintf( "%0.1f", $result);

print $x;

Answer 5

这并没有直接解决这篇文章，但它确实解决了 perl 中存在的“奇怪”行为。

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（我相信）导致此问题的原因是 Perl 将数字转换为整数，然后使用 INTEGER/ALU 数学而不是 FP/FPU 数学。然而，没有 -0 整数[以二进制补码表示]——只有一个 -0 整数，它实际上是一个浮点值——所以浮点值 -0.0 被转换为整数 0 < em>在乘法之前:-)

这是我的“演示”：

printf "%.f\n", 2.0 * -0.0;
printf "%.f\n", 1.5 * -0.0;
printf "%.f\n", 1.0 * -0.0;
printf "%.f\n", 1e8 * -0.0;
printf "%.f\n", 1e42 * -0.0;

我的“结果/推理”是：

0   # 2.0 -> 2 and -0.0 -> 0: INTEGER math
-0  # 1.5 is not an integral: FP math, no conversions
0   # 1.0 -> 1 and -0.0 -> 0: INTEGER math
0   # 1e8 -> 100000000 and -0.0 -> 0: INTEGER math
-0  # 1e42 is an integral OUTSIDE the range of integers: FP math, no conversions

快乐的沉思。

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Python 不会表现出这些怪癖，因为它具有强类型数字：它不会在数学运算之前将整型浮点值转换为整数。 （Python 仍将执行标准类型加宽。）尝试在 perl 中除以 0.0（FP，而不是 INTEGER 数学！）；-)

Answer 6

很奇怪。我注意到，如果将 1.5 替换为负整数，问题就会消失：

$ perl -e '
my @a=(-9.0, -3.0, -2.0, -1.5, -1.2, -1.0, -0.8, -0.5);
for my $a (@a) {
  $bin = join("", map {sprintf("%02x", ord($_))} split(//, pack("d>", $a*0)));
  printf("%4.1f * 0 = %4.1f %s\n", $a, $a*0, $bin);
}'
-9.0 * 0 =  0.0 0000000000000000
-3.0 * 0 =  0.0 0000000000000000
-2.0 * 0 =  0.0 0000000000000000
-1.5 * 0 = -0.0 8000000000000000
-1.2 * 0 = -0.0 8000000000000000
-1.0 * 0 =  0.0 0000000000000000
-0.8 * 0 = -0.0 8000000000000000
-0.5 * 0 = -0.0 8000000000000000

我能想到的就是将 -0.0 视为特殊情况：（

my $ans = (0.6*$m+ 0.7 * $e-1.5)*$g;
my $x=  sprintf("%0.1f", $ans == -0.0 ? 0.0 : $ans)

编辑：这是一个愚蠢的建议，因为 -0.0 == 0.0。）

我还检查了 Python 的行为，它始终保留符号，这表明负号实际上并不是 Perl 中的错误，只是有点奇怪（尽管我会这么说以不同方式对待整数和非整数是一个错误）：

$ python -c '
for a in [-9.0, -3.0, -2.0, -1.5, -1.2, -1.0, -0.8, -0.5]:
  print "%0.1f" % (a*0,)
'
-0.0
-0.0
-0.0
-0.0
-0.0
-0.0
-0.0
-0.0

Answer 7

答案：使用绝对值函数，abs()

Code

printf "%f\n", -0.0;
printf "%f\n", abs(-0.0);

Perl 5.10.1

-0.000000
0.000000

Perl 5.12.1

-0.000000
0.000000

Perl 6 (rakudo-2010.08)

0.000000
0.000000

IEEE 754 标准

abs(x) 将浮点操作数 x 复制到同一位置的目标位置
格式，将符号位设置为 0（正）。

编辑（解决Justin的反馈）：

my $result = possible_negative_zero();
$result = abs($result) if $result == 0.0; # because -0.0 == 0.0
printf "%f\n", $result;