打破你的認(rèn)知，Java除以0一定會(huì)崩潰嗎？

在這個(gè)浮躁的社會(huì)，我們都學(xué)會(huì)了一種技能，快速學(xué)習(xí)使用各種開源庫、開源框架。

學(xué)習(xí)使用各種高端大氣的技術(shù)，熱修復(fù)、插件化、模塊化、ORM……

這些技能固然重要，但是有時(shí)候也要放慢腳步，耐著性子，打打基本功。

不要看不起這些零零碎碎的基礎(chǔ)知識，這些基礎(chǔ)日積月累，慢慢的會(huì)讓你跟同事拉開差距。

接下來，我們直奔主題。開始我們的基本功。

System.out.println("1/0="?+?1/0);

大叔的靈魂拷問：

運(yùn)行直接崩潰。

我們再來看一行代碼：

System.out.println("1.0/0="?+?1.0/0);

大叔的靈魂拷問：

會(huì)崩潰嗎？如果不會(huì)，會(huì)輸出什么呢？

輸出日志：

為什么浮點(diǎn)數(shù)除以0不會(huì)崩潰？

我們先說結(jié)論：

因?yàn)閖ava的float和double使用了IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：浮點(diǎn)數(shù)除以0等于正無窮或負(fù)無窮。

4.1、Double類的定義

于是我們打開Double這個(gè)類來看看。

infinity單詞的意思是：無窮大

NaN是Not a Number的簡稱，也就是非數(shù)。

于是，我們發(fā)現(xiàn)，正無窮大的定義居然是1.0f/0.0f?。負(fù)無窮大的定義為-1.0f/0.0f，非數(shù)的定義為0.0f/0.0f

4.2、代碼段3

我繼續(xù)看一個(gè)代碼段：

public?static?void?main(String[]?args)?{
??System.out.println("1.0/0="?+?1.0/0);
??System.out.println("-1.0/0="?+?-1.0/0);
??double?positiveInfinity?=?1.0/0;
??double?negativeInfinity?=?-1.0/0;
??System.out.println("(positiveInfinity==negativeInfinity)="?+?(positiveInfinity==negativeInfinity));
??System.out.println();

??System.out.println("100.0/0="?+?100.0/0);
??System.out.println("-100.0/0="?+?-100.0/0);
??System.out.println();

??System.out.println("0.0/0="?+?0.0/0);
??System.out.println("(-0.0==0.0)="?+?(-0.0==0.0));
}

大叔的靈魂拷問：

上面的代碼段會(huì)輸出什么呢？

運(yùn)行結(jié)果：

4.3 接著，我們來看看，java語言規(guī)范（ Java Language Specification）

https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-4.html#jls-4.2.3

注意關(guān)鍵詞1：

IEEE 754

java的單精浮點(diǎn)數(shù)float和雙精浮點(diǎn)數(shù)double，符合IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)。

搜索公眾號程序員小樂回復(fù)關(guān)鍵字“offer”，獲取算法面試題和答案。

IEEE 754：二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)描述了浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)以及處理的一些規(guī)范。

關(guān)于IEEE754，百度百科

https://baike.baidu.com/item/IEEE%20754/3869922?fromtitle=IEEE754%E6%A0%87%E5%87%86

IEEE-754 references

https://web.archive.org/web/20070505021348/http://babbage.cs.qc.edu/courses/cs341/IEEE-754references.html

注意關(guān)鍵詞2

A NaN value is used to represent the result of certain invalid operations such as dividing zero by zero.

翻譯過來的就是：NaN = 0.0/0.0

這也就是我們看到Double類里面NaN的定義。

我們把這個(gè)文檔往下翻一些，會(huì)發(fā)現(xiàn)這么一句：

for example, 1.0/0.0 has the value positive infinity, while the value of 1.0/-0.0 is negative infinity.

翻譯成中文：1.0/0.0 等于正無窮大,1.0/-0.0 等于負(fù)無窮大

于是我們明白，浮點(diǎn)數(shù)除以0并不會(huì)崩潰，是符合IEEE 754規(guī)范。

也正是因?yàn)?IEEE 754的規(guī)范就是這么規(guī)定的，所以java才這么實(shí)現(xiàn)的。

下面這段來自，維基百科，https://en.wikipedia.org/wiki/Division_by_zero

我們即使知道了，浮點(diǎn)數(shù)除以0不會(huì)崩潰，知道了IEEE標(biāo)準(zhǔn)，有什么用呢？

很多人都會(huì)覺得，費(fèi)這么大勁，理解了，浮點(diǎn)數(shù)除以0不會(huì)崩潰，能有什么用呢？平時(shí)我們寫代碼都不會(huì)除以0。這么騷的操作，我才不會(huì)這么干。

是的，這個(gè)操作是有點(diǎn)騷，你不會(huì)這么干并不代表其他同事不會(huì)這么做。而且很可能你這么干了自己不知道。

在我們寫業(yè)務(wù)代碼的時(shí)候，這個(gè)知識點(diǎn)，很少很少能用上。

但是當(dāng)我們剛好遇到除以0導(dǎo)致的bug的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候就非常有用。

尤其像android的app，用戶在線上遇到的bug，我們無法復(fù)現(xiàn)，只能通過日志去分析排查時(shí)；

這個(gè)時(shí)候每個(gè)程序員都是福爾摩斯，根據(jù)一行行日志線索，配合實(shí)際代碼，排查問題的可能性。

如果我們的認(rèn)知是錯(cuò)誤的，任何數(shù)除以0都會(huì)崩潰，那么我們的分析將會(huì)直接繞過真相去推理。于是得出結(jié)論，怎么可能有bug，不可能的。

于是浪費(fèi)了很多時(shí)間，去收集線索，去推翻我們固有的認(rèn)知，才能找到真相。

假如我們一開始就有正確的常識，我們就會(huì)少走很多彎路。

大叔給大家，講一個(gè)工作中真實(shí)的故事：

有位同事寫了這么一段代碼

/**
*?速度換算?米/秒
*?@param?distance?距離，單位米
*?@param?time?時(shí)間，單位秒
*/
float?computeSpeed(float?distance,?long?time){
??return?distance/time;
}

然后有一天突然某同事從另一個(gè)進(jìn)程獲取到數(shù)據(jù)傳入這個(gè)函數(shù)。

再然后，突然有一天發(fā)現(xiàn)，速度顯示一串很奇怪的數(shù)字。

于是……接下來的故事，便如你們所想。

原本1小時(shí)就解決的bug，花了5個(gè)小時(shí)。

也正如，blog開頭的引言所表達(dá)的。不要小看這些零零碎碎的知識點(diǎn)。

參考資料：

https://juejin.im/post/5edcc957e51d4578801683c0

關(guān)于IEEE754，百度百科

IEEE-754 references

https://stackoverflow.com/questions/12954193/why-does-division-by-zero-with-floating-point-or-double-precision-numbers-not