NaN 有什么用？

谁发明了它？

NaN不是 JavaScript 的发明。它是定义如何以二进制表示实数的IEEE-754规范的一部分。目前不同编程语言使用的所有实数实现都是基于这个规范，比如类型float（对应IEEE-754单精度使用32位表示实数）和double（对应IEEE-754单精度） .扩展精度，它使用 64 位来表示 C 的实数。不仅 C，而且几乎所有当前的语言都使用这个标准，因为硬件本身（CPU 的数学处理器）使用它。此外，在 JavaScript 的情况下，该语言缺少整数类型（int) 所以任何 JavaScript 数字实际上都是一个double. 我们稍后会回到 JavaScript。现在让我们关注 IEEE-754。

撇开范围和精度的问题不谈，这将是另一个问题，它涉及如何可能将所有实数（它们是无限的，实际上是比自然数的无限高阶的无限）仅放入32 位或 64 位（剧透，你不能 :-)，这就是为什么会发生奇怪的事情）还有一个额外的问题是，某些数学运算是为实数的子集定义的，但不是全部。我将在这里重点讨论这个问题。

为什么有必要？

以分区为例。可以将任何两个实数相除，结果将是另一个实数，除非除数为零。在这种情况下，采用数学约定（有充分的理由我不会讨论）结果是“无穷大”（如果分子为负数，则为负无穷大）。

“无穷大”不是一个实数。这是一个概念。没有实数等于无穷大。但是，如果我们有一个返回类型为floator的“除法”运算double，那么我们必须提供一个（32 或 64）位组合来表示“无穷大”（以及一个表示“负无穷大”）。IEEE-754 标准对此进行了规定。

无限是不够的。还有其他数学运算没有明确的结果，因此说“输出无穷大”是没有意义的。例如，任何负数的平方根都没有实数结果。零的对数或任何负数也是如此。或者用任何不介于 0 和 1 之间的数的反正弦，等等。有许多仅针对实数子集定义的函数示例。尝试在不在该子集中的元素上评估它们应该被视为错误。

在支持异常的语言中，如 JavaScript、Python、Java 等。可以利用这种机制来发出问题的信号。事实上，例如 Python 就是这样做的，并且在尝试计算math.log(-1)异常时获得了ValueError. 但是在其他更原始的语言如C或汇编中，没有例外，需要提供一定的位组合，类似于上面看到的无穷大的情况，表示该操作无效. 或者说“结果不是真的”。不是数字。南。

IEEE-754 也提供了这一点，并且有一个代码（实际上有很多）来编码“不是数字”的概念。CPU 的数学处理器是它使用的机制，以及它作为非法操作的结果返回什么。C 函数也可以返回该值（因为它是floato类型的有效元素double）。高级语言可以选择捕获这个结果并引发异常（如 Python 所做的那样），或者“让它通过”并返回 NaN（如 JavaScript 所做的那样）。

它有什么二进制表示？

在 IEEE-754 单精度（32 位）中表示 NaN 的二进制代码是 x11111111xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx，每个 x 是一个可以是 1 或 0 的位，除了最后 23 个 x 不能全部为 0（因为在这种情况下它将是代表无穷大，第一位是符号）。正如我们所看到的，该标准没有为 NaN 定义唯一的代码，但实际上我们有 2^(24)-2 种可能的表示。但是，它们都被认为是等价的，也就是说，从概念上讲，有一个可以用多种方式表示的“单个 NaN”。

在双精度 IEEE-754 的情况下，还有更多的可能性，因为在这种格式中，NaN 是 x11111111111xxxx...xxx 类型的任何位模式，其中我们有一个可以是 1 或 0 的第一位，另外 11 个位必须是 1，另外 52 位可以取任何值，只要它们不全为 0。使用这种模式，可以生成 2^(53)-2 个不同的代码。

为什么有这么多不同的代码来表示 NaN？事实是我不知道。只有一个会做。我的猜测是，该标准的设计者找不到任何其他方法来利用剩余的 2^(24)-1 [或双精度中的 2^(53)-1] 代码。

版。正如@JoseManuelRamos 在评论中提到的那样，“保留”代码数量的原因源于指数字段中所有 1 的所有IEEE-754 代码都保留用于特殊值（其中两个是infinity 和 minus infinity ，其余的是 NaN。

但下一个问题是为什么会出现这种“浪费”？在所有这些情况下，尾数的位不能以某种方式被利用来编码其他东西吗？答案，我最初不知道，但后来我发现，它们可以被使用，将所谓的NaN 有效载荷放入其中。理论上，如果一个操作返回 NaN，表示它的二进制代码将在指数部分全为 1，在尾数部分包含一些其他代码（非全零），该代码的含义取决于应用程序，您可以随心所欲地使用它。例如，它可能包含有关发生错误时正在执行的操作的信息。有很多代码的空间！

问题是它的使用没有标准化，因此在实践中它不能可靠地用于任何事情，尽管它是实现创意的可用选项。

似乎 JavaScript 解释器的一些实现使用它来节省一些数据模型的实现，通过他们称为NaN 装箱的技巧（几乎是一种hack ） 。这个想法是使用 a 中可用的 52 位尾数来保存 32 位指针和20 位标记。该标记将指示指针指向的类型（数字、字符串、列表、对象等）。此外，如果指数不是“全 1”，它将是正常的，因此在相同的“基础”类型中 ( , 64 位）可以实现许多不同的类型。doubledoubledouble

为什么是 NaN ！= NaN？

基本上是为了避免逻辑错误。如果你有，f(x) == f(y)你可能会这么想x == y。这对于许多功能都是正确的。例如，平方根。如果Math.sqrt(a) == Math.sqrt(b)有人能推断出来的话a == b。事实上，如果例如Math.sqrt(a) == 5和 相同Math.sqrt(b)，我们可以推断它们a值b25。

但是如果a=-1whileb=-4呢？在这种情况下，Math.sqrt(a)将Math.sqrt(b) 导致NaN. 如果我们接受这一点NaN == NaN，我们可能会得出错误的结论a==b。因此，根据定义 NaN，它总是不同于NaN（即使“下面”用相同的二进制代码表示）。

事实上，一旦一个操作产生了NaN，它NaN用作参数的任何其他操作都应该NaN依次返回。如果我们允许NaN == NaN这意味着它NaN/NaN应该是 1，这将使得不可能在操作之间“传播”错误结果。

稀有物品

NaNfloat如前所述，是(o double)类型的值。由于 JavaScript 是它拥有的唯一数字类型，它通常称为“数字”，因此它NaN是一个有效的“数字”。这不是没有它的恩典。

>>> typeof(NaN)
"number"

JavaScriptNaN在超出标准预期的上下文中使用。例如，如果您尝试将一个数字除以一个字符串，您将得到一个错误，但其性质与Math.log(-1). 如果1/"cadena"是打字错误。在这种情况下，甚至不会定义返回类型。JavaScript 决定结果是“数字”类型，因为它不能给它一个值，所以它给它一个值NaN。

>>> typeof(1/"cadena")
"number"
>>> 1/"cadena"
NaN

最后，可以认为提出的辩护理由同样NaN != NaN适用于“无限”，因为如果a/0 == b/0这并不意味着a == b，而是 IEEE-754 标准不这样认为。我们可以用 JavaScript 检查它：

>>> Infinity == Infinity
true

NaN 还是异常？

可以说，尝试计算Math.log(-1)是应该引发异常的错误。一些语言通过检测结果是 NaN 来做到这一点。但是，设计 IEEE-754 标准的工程师更喜欢返回“特殊值”而不是生成硬件异常，因为这简化了当时的实现。

我还坚持这样一个事实，即，随着 的行为的定义NaN，一旦产生了一个操作NaN，任何其他使用先前结果的操作都将继续产生NaN. 具体来说NaN - NaN = NaN（另一个论点为什么NaN!=NaN，因为比较通常在硬件级别通过减法实现）。这种“病毒”行为NaN让人想起异常如何从引发它的函数向上传播到调用它的函数。

也可能存在返回NaN比抛出异常更有用的情况。一个典型的例子是在一个函数中寻找零点，使用类似于牛顿的方法。问题是，给定一个函数，f(x)找到一个x为零f(x)的值。牛顿法和其他类似的方法是基于尝试几个值，x如果它们f(x)不为零，则使用结果更好地“调整”下一次尝试。无需详细说明，我们可以看到，如果f(x)没有为所有可能x的情况定义它，那么我们可能会尝试x未定义它的 a。抛出异常会中止方法，同时返回NaN这将允许他继续尝试另一个x。但实际上，这个理由对我来说似乎是站不住脚的。通过捕获异常并尝试另一个x.

NaN必须从其历史根源中寻找其存在的真正原因。在设计时，这个解决方案更容易实现，只需对现有编译器和语言进行少量修改或无需修改。例如，当时（甚至现在）最重要的语言 C 没有例外，而是将其错误处理基于返回“特殊值”以指示存在错误的函数（如果返回的类型为 -1 int，NULL如果返回类型是指针，NaN如果返回类型是floator double)。

JavaScript 似乎是这种潮流的继承者，因为NaN它不是这种语言选择返回“特殊”值而不是生成异常的唯一情况。例如，访问一个超出其边界的数组（在其他语言中会产生异常），在 JS 中会导致获得的值为undefined：

> a = [0,1,2]
> a[8]
undefined

他是为了NaN什么？

• 检查并确保您正在处理数字。isNaN
• 快速确定错误在哪里。（如果你已经完成了 parseInt, parseFloat... 并且它返回NaN，你已经知道该值为 null 或空字符串）

如果参数中指定的值无法解析为数字，许多 JavaScript 方法（例如 Number 构造函数、parseFloat 和 parseInt）会返回 NaN。

知道这一点：

var nullVar = null;
var stringVacio = "";
console.log(isNaN(nullVar)); //Retorna false 
console.log(isNaN(stringVacio)); //Retorna false

为什么他们返回假？

它们返回 false 因为空字符串""或 a的值null被转换为0

所以我们可以对它们进行操作：

var stringVacio = "";
console.log((stringVacio +2));

那么……他在哪里NaN？

好吧，正如问题开头的引用中所说，如果我们在使用它们之前解析这些值，我们将获得NaN

var stringVacio = "";
console.log((parseInt(stringVacio) +2));

正确的检查方法isNaN是：

var nullVar = null;
var stringVacio = "";
console.log(isNaN(parseInt(nullVar))); //Retorna true al hacerle el parseInt
console.log(isNaN(parseInt(stringVacio))); //Retorna true al hacerle el parseInt