踩坑了!0作为除数,不一定会抛出异常!

你好呀,我是歪歪。

踩坑了啊,又踩坑了啊!

这次踩到一个特别无语的常识坑。知道真相的那一刻,人就是整个麻掉。

先上个代码:

private static double calculate(double a, int b) {
    return a / b;
}

你先别问为什么计算不用 BigDecimal,反正程序里面就是有一个类似于这样的方法。

正常用起来也没啥毛病:

注意,我说的是“正常使用看起来没毛病”,不正常使用是怎么样的呢?

看到输出结果是 “Infinity” 的时候,我甚至揉了一下眼睛,以为自己是过于热爱工作,导致用眼过度,看花了。

有一说一,我真没见过这玩意。但是这个单词我认识啊:

在我有限的认知里面, 0 是不可以作为除数的,如果作为除数会抛出异常才对。

但是这个简单的案例打破了我的认知,它不仅没有抛出异常,还给我了一个“无穷大的数”。

在一脸懵逼中,我知道,素材这不就来了嘛。

搜索一番

如果是在使用框架的过程中遇到问题,一般来说我是先自己调试一下,挣扎一波,看看是不是自己的打开方式不对。

但是这个问题太简单了,以至于我甚至找不到调试的角度。

怎么办?

只有直接拿出程序员的祖传技能了:面向浏览器编程。

于是我输入搜索关键字 “Java Infinity”,排在第一的是某博客网站:

我个人是不太喜欢这个网站,所以我按照个人习惯重新搜索了一次:

找到了下面这个链接:

https://www.cnblogs.com/zhisuoyu/p/5314541.html

从这篇文章中我知道了,原来在我的认知里面,0 作为除数会抛出下面这个异常,还有一个前提是“整型运算”:

java.lang.ArithmeticException: / by zero

在 Double 和 Float 里面都定义了“正无穷”和“负无穷”这两个常量:

现在我知道在浮点运算的时候,0 是可以作为除数的。

但是,为什么呢?

Java 里面什么这样设计呢,为什么不一视同仁呢?

博客里面没有写,但是我知道要找到这个问题的答案,这个地方可以去看看:

https://stackoverflow.com/

于是我用 “Java Double Float Infinity” 关键字去查询了一下:

很容易就找到了这个链接:

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

这个提问者提出的问题翻译过来,和我前面遇到的问题一模一样:

为什么用 Float 或者 Double 除以零不会抛出 java.lang.ArithmeticExceptionL:/by zero 异常?

这个问题下的高赞回答是这样的:

问题的终极答案就藏在这个高赞回答中,我给你解析一番。

揭秘

这个高赞回答,其实就只有一句话:

In short, that's the way it's specified in the IEEE-754 standard, which is what Java's Floating-Point Operations are based on.

其他的部分都是引用。

在这一句话中,他提到了两个关键的东西:

  • IEEE-754 standard
  • Java's Floating-Point Operations

意思就是 Java 的浮点运算是基于 IEEE-754 标准来的。

他给的其中一个超链接是 Java 语言规范:

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

Java 语言规范表示:你要问我为什么,我只能告诉你我遵守的是 IEEE 754 这个国际规范。

所以,别问:

那么这个 IEEE 754 是个什么东西呢?

我也不知道,所以查一下:

好家伙,来头还不小。

IEEE,全称 Institute of Electrical and Electronics Engineers,电气和电子工程师协会。

IEEE 754 的全称是 IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic。 表示电气和电子工程师协会制定的浮点运算技术标准。

Standard,标准,你明白吧?

得有一些 Standard,有些事情才好办,不然各自为战,各自兼容,难受的一比。

所以,该标准是为了解决在不同的浮点实现中的各种问题,这些问题使它们难以可靠地使用和移植。

一旦有了标准,大家都遵守,就好办了。

在标准中就规定了对于异常应该如何处理:

来,框起来的部分,跟我大声的朗读一遍:

Division by zero: an operation on finite operands gives an exact infinite result, e.g., 1/0 or log(0). By default, returns ±infinity.

针对“除以 0”异常,IEEE 754 规定:对有限操作数的运算会得到一个精确的无限结果,例如,1/0 或 log(0)。默认情况下,返回 ±infinity。

那么问题又来了?

为什么标准中要这样的规定呢?

在前面提到的高赞回答中,给到了这样的一个链接:

https://web.archive.org/web/20180112211305/http://grouper.ieee.org/groups/754/faq.html#exceptions

这个问题的答案就藏在这个链接里面:

请问:为什么除以零(或溢出,或下溢)不会停止程序或引发错误?

下面给了一大段回复,我尝试着理解了几次,但是我发现有点超纲了,确实不知道具体啥意思。

我个人浅显的认为它要表达的意思是:这玩意使用范围很广,为了程序的稳定性,我不想抛出异常来终止程序,而使用者应该知道我这个“除 0 之后是一个无穷大的数”这样的设定。

所以到底为什么呢?

好了,

别问了,

就到这吧。

再问,

就不礼貌了。

看完之后,你只需要记住一句话:在 Java 里面,除数作为 0,不一定会抛出 ArithmeticException,千万不要形成这样的固化思维,从而影响自己排除问题的方向。

posted @ 2022-08-29 12:45  why技术  阅读(4815)  评论(34编辑  收藏  举报