−0
外观
![本页使用了标题或全文手工转换](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Zh_conversion_icon_m.svg/35px-Zh_conversion_icon_m.svg.png)
![]() |
特定情况下,−0具有特殊意义:
- 在电脑科学中,−0是浮点数中表达0的一种方式,可以在某些时候进行符号性处理。
- 在普通应用中,−0有可能被用来表示一个可以四舍五入为零的负数,或者是一个从负方向上趋近于零的数。
- 在统计力学中,特定的系统在反转分布的状态下,可以被认为拥有−0的绝对温度。
电脑科学
[编辑]表示法
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bb/IEEE_754_Single_Negative_Zero.svg/400px-IEEE_754_Single_Negative_Zero.svg.png)
在对于整数的1+7位元的符号数值表示法中,负零是用二进制代码10000000表示的。在8位二进制反码中,负零是用二进制代码11111111表示,但补码表示法则没有负零的概念。在IEEE 754二进制浮点数算术标准中,指数和尾数为零、符号位元为一的数就是负零。
在IBM的普通十进制算数编码规范中,运用十进制来表示浮点数。这里负零被表示为指数为编码内任意合法数值、所有系数均为零、符号位元为一的数。
性质与处理
[编辑]在编程语言,例如C、C#、C++和Java,一个表达式的结果可能是负零(比如对一个负数算术下溢时的结果),此时负零和正零是等效的。因此一个简单的比较不能够确定一个数是负零。确定一个数是负零的办法包括:
- 使用IEEE 754中定义的
copysign()
函数复制零的符号到任意非零的数上。 - 用一个正数来除以这个零——得到的无穷能够反映出零的符号
- (x>0)
- (x>0)
- 在Java中,用
Double
类中的equals方法,能够分辨出正零和负零,[1]例如:- Double negativeZero = new Double(-0.0);
negativeZero.equals(-0.0); // 结果:真
negativeZero.equals( 0.0); // 结果:假
- Double negativeZero = new Double(-0.0);
- 在C语言中,使用一个依赖于本地硬件表示法的不方便的办法。例:
*(int *)&var == 0x80000000
(var在IEEE 754中编码单精度)。
其他对于负零的运算有:
- (x>0)
- (x<0)
- (x<0)
- (x>0)
自然科学
[编辑]在气象学中,处于统计学的原因,−0常常用来表示一个低于零度却又不足以约分成-1的温度(无论华氏温标还是摄氏温标),比如−0.2度,它不能被列为零度因为零度显然不会小于零。然而低于零度的天数往往是比较冬季寒冷程度的一个基本统计数据,所以它并不能被忽略。不过它又没有低到能够约分为-1度,所以就被记录为−0度。[来源请求]
在统计力学中,一个系统可能会有负的绝对温度,但是和直觉相反,这并不是极端寒冷,反而是极端炎热,比任何一个正的温度都要高(意指−0=无限)。在相关文献里,−0就是最高的温度。[2]
参考资料
[编辑]- ^ Double (Java Platform SE 6). docs.oracle.com. [2022-12-10]. (原始内容存档于2022-12-25).
- ^ Kittel, Charles; Kroemer, Herbert. Thermal Physics. W. H. Freeman & Company. 1980. ISBN 0-7167-1088-9.
- Floating point types. MSDN C#语言详述. [2005年10月15日]. (原始内容存档于2006年8月24日).
- Division operator. MSDN C#语言详述. [2005年10月15日]. (原始内容存档于2005年11月21日).
- Thomas Wang. Java Floating-Point Number Intricacies. 2000年3月 [2007-07-07]. (原始内容存档于2005-09-21).
- Specification. General Decimal Arithmetic: Encoding Strawman 4d, version 0.96. [2005年10月16日]. (原始内容存档于2012年2月17日). — 一个包含有负零的“十进制”浮点数规范
延伸阅读
[编辑]- Michael Ingrassia. Fortran 95 SIGN Change. Sun Developer Network. [2005年10月15日]. (原始内容存档于2012年2月17日).——Fortran语言中(Fortran 95)
SIGN
函数的一个变化以适应负零 - JScript data types. MSDN JScript. [2005年10月16日]. (原始内容存档于2005年11月10日).——JScript的浮点数从定义上即包括负零
- A look at the floating-point support of the Java virtual machine. Javaworld. [2005年10月16日]. (原始内容存档于2012年2月17日).——Java虚拟机中负零的表示法
- Bruce Dawson. Comparing floating point numbers. [2007-07-07]. (原始内容存档于2007-07-03).——在比较浮点数时是怎么处理负零的
- John Walker. Minus Zero. UNIVAC Memories. [2005年10月17日]. (原始内容存档于2012年2月17日).——UNIVAC® 1100 系列电脑中的二进制反码