为什么在C++中0.0/0.0会产生负数nan？

Question

我从SoloLearn发现以下内容：

我发现0.0/0.0会生成负的NaN（非数字）。 对我来说，这种数学结果是未定义的或"不是数字"是有意义的。[...]

此外，为什么-nan+2^nan=nan？

例如：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout<<0.0/0.0<<endl;
    cout<<"important "+to_string(1.0/0.0)+"o:"<<endl;
    cout<<"ba"+to_string(0.0/0.0*-1)+"a"<<endl;
    cout<<(0.0/0.0)+2^(0.0/0.0*-1);//-nan+2^nan=nan
    return 0;
}

但这并不符合我的逻辑..

- Aditya Ramakrishnan

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clang 和 gcc 的区别在于活动的链接: https://godbolt.org/z/vc37qG - Richard Critten

我在另一个论坛中找到了一个2020年的完全复制品，链接如下：https://www.sololearn.com/Discuss/2152517/why-0-0-0-0-makes-negative-nan-in-c/. 如果你复制了部分文本，我想你已经阅读过它了。那么，这个问题没有回答你想知道的是什么？如果你只是想将其添加到SO中，你可以使用自己回答问题的选项。 - Gary Strivin'

在这里提出一个未被问到的问题是可以的。但抄袭是不允许的。如果你复制并粘贴了一个问题，你应该链接它的来源。这不仅是因为抄袭，还因为那个网站上已经有了答案。 - t.niese

正NaN和负NaN的区别“...因此，您平台的转换函数可能会打印NaN值的“符号”，但它没有任何意义，而且您不应该考虑它用于测试目的....” - Richard Critten

“accomply”是什么意思（它不是一个单词）？“Comply”？“Accomplish”？我尝试替换的任何内容似乎都不合适。你是否只是意味着你的结果与链接和引用的问题不匹配？如果是这样，你应该将你的结果添加到你的问题中。 - JaMiT

Answer 1

就C++语言而言，程序的行为是未定义的。因此，从C++的角度来看，关于程序行为的任何事情都没有“原因”。

根据IEEE-754浮点数标准，假设您的硬件和语言实现符合它（它们可能会），这种除法的结果是NaN。IEEE-754不为任何操作指定NaN的符号。因此，从IEEE-754的角度来看，答案是：对于您的系统，语言/硬件实现已经选择了某些原因（或者只是没有特别的原因）。

总之：您永远不应该依赖NaN的符号是特定的任何内容。通常应避免除以零。

- eerorika