提问人：max 提问时间：11/3/2010 最后编辑：wjandreamax 更新时间：11/10/2022 访问量：49215
Python 中的负零
negative zero in python
问：
我在 python 的输出中遇到了负零;例如，它的创建方式如下：
k = 0.0
print(-k)
输出将为 。-0.0
但是，当我将相等性与 0.0 进行比较时，它会产生 True。和之间有什么区别吗（我不在乎它们可能有不同的内部表示;我只关心他们在程序中的行为。有什么隐藏的陷阱是我应该注意的吗？-k0.0-0.0
答：
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C. K. Young
11/3/2010
#1
是的，0.0 和 -0.0 之间是有区别的（尽管 Python 不允许我重现它：-P）。如果将正数除以 0.0，则得到正无穷大;如果将相同的数字除以 -0.0，则得到负无穷大。
但是，除此之外，这两个值之间没有实际区别。
评论
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Falmarri
11/3/2010
你不能除以 0。如果你说的是极限，-0 就更没有意义了。
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Dominic K
11/3/2010
-1 你不能将数字 0 除以，因为你得到一个 ZeroDivisonError。这意味着没有区别。
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C. K. Young
11/3/2010
@Falmarri：在 Python 中，你不能;在其他语言中，你完全可以。我正在解决一般浮点处理意义上的 0.0 和 -0.0 之间的区别。
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AlcubierreDrive
11/3/2010
+1 抵消反对票。Chris是正确的，例如，在C中，浮点除以0.0被定义为产生带有符号的无穷大（分子和分母具有相同的符号）？positive ：消极。
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S.Lott
11/5/2010
@DMan：重要的是（a）它们存在，（b）有一个实现。（即使它是部分的。因为你（和我）没有看到复杂的数学微妙之处并不意味着什么。它们仍然存在。我不懂偏微分方程，看不出有什么实用价值。有些人会这样做。我认为该标准的实际价值有限。这不是重点。我对“实用”的拙见是没有道理的。它仍然存在，它仍然有意义，并且仍然部分实现。
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pyfunc
11/3/2010
#2
基本上，IEEE实际上定义了负零。
根据这个定义，出于所有目的：
-0.0 == +0.0 == 0
我同意aaronasterling的观点，并且是不同的对象。使它们相等（相等运算符）可确保代码中不会引入细微的错误。
念-0.0+0.0a * b == c * d
>>> a = 3.4
>>> b =4.4
>>> c = -0.0
>>> d = +0.0
>>> a*c
-0.0
>>> b*d
0.0
>>> a*c == b*d
True
>>>
[编辑：基于评论的更多信息]
当我说出于所有实际目的时，我相当仓促地选择了这个词。我的意思是标准的相等比较。
正如参考资料所说，IEEE标准定义了比较，因此，而不是.尽管可以始终忽略零符号，但IEEE标准不会这样做。当乘法或除法涉及有符号的零时，通常的符号规则适用于计算答案的符号。+0 = -0-0 < +0
操作喜欢并表现出此行为。事实上，它符合IEEE的定义，底层的“C”库也是如此。divmodatan2atan2
>>> divmod(-0.0,100)
(-0.0, 0.0)
>>> divmod(+0.0,100)
(0.0, 0.0)
>>> math.atan2(0.0, 0.0) == math.atan2(-0.0, 0.0)
True
>>> math.atan2(0.0, -0.0) == math.atan2(-0.0, -0.0)
False
一种方法是通过文档找出实现是否符合IEEE行为。从讨论中似乎也存在微妙的平台变化。
然而，这方面（IEEE定义合规性）并未在任何地方得到尊重。看到 PEP 754 因不感兴趣而被拒绝！我不确定这是否是后来发现的。
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pyfunc
11/3/2010
@aaronasterling：你为什么删除你的答案？这是对这里信息的宝贵补充。我只是给它投了赞成票。
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aaronasterling
11/3/2010
因为我对它的最后一部分是错误的，而其余部分并不是我的帖子所独有的。
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max
11/4/2010
如果它是“所有目的都是平等的”，它如何解释克雷格·麦昆（Craig McQueen）答案中的差异？我同意在比较相等性时它返回 True，但如果两个数字的行为可能有所不同，我想知道什么时候。atan2
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Nick T
3/11/2014
@max 请注意，反正切函数基本上是在寻找所提供参数的斜率（和方向），因此在内部它除以零，导致不连续性，这不足为奇。此外，函数输出是周期为 2π、+π 和 -π 的循环输出是“相同的”。
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Craig McQueen
11/3/2010
#3
它在 atan2（） 函数中有所作为（至少在某些实现中是这样）。在 Windows 上的 Python 3.1 和 3.2 中（根据Python math 模块文档底部附近的注释 CPython 实现详细信息，它基于底层 C 实现）：
>>> import math
>>> math.atan2(0.0, 0.0)
0.0
>>> math.atan2(-0.0, 0.0)
-0.0
>>> math.atan2(0.0, -0.0)
3.141592653589793
>>> math.atan2(-0.0, -0.0)
-3.141592653589793
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user
3/14/2014
#4
相同的值，但不同的数字
>>> Decimal('0').compare(Decimal('-0')) # Compare value
Decimal('0') # Represents equality
>>> Decimal('0').compare_total(Decimal('-0')) # Compare using abstract representation
Decimal('1') # Represents a > b
参考资料 ：
http://docs.python.org/2/library/decimal.html#decimal.Decimal.compare http://docs.python.org/2/library/decimal.html#decimal.Decimal.compare_total
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Alex Trebek
8/16/2014
#5
math.copysign（） 以不同的方式处理，除非您在奇怪的平台上运行 Python：-0.0+0.0
math.copysign（x， y）
返回带 y 符号的 x。在支持有符号零的平台上，返回 .copysign(1.0, -0.0)-1.0
>>> import math
>>> math.copysign(1, -0.0)
-1.0
>>> math.copysign(1, 0.0)
1.0
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The Unfun Cat
6/18/2018
numpy 也有一个 copysign。耶！
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Samuel Châtelain-lacasse
11/14/2021
#6
为了概括或总结其他答案，实践中的差异似乎来自计算在 0 处停止的函数，其中不连续性来自 0 除法。然而，python 将 0 除法定义为错误。因此，如果使用 python 运算符计算任何内容，您可以简单地 将 -0.0 视为 +0.0，无需担心。相反，如果函数是由内置函数或用另一种语言（如 C）编写的库计算的，则 0 除法可以在该语言中以其他方式定义，并且可能会给出 -0.0 和 0.0 的不同答案。
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bfree67
11/10/2022
#7
如果您担心遇到 -0.0 的情况，只需添加 + 0。到等式。它不会影响结果，但会强制零为正浮点数。
import math
math.atan2(-0.0, 0.0)
Out[2]: -0.0
math.atan2(-0.0, 0.0) + 0.
Out[3]: 0.0
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