16331239353195370.0有什么特殊意义吗?

Is there special significance to 16331239353195370.0?

使用 import numpy as np 我注意到

np.tan(np.pi/2)

给出标题中的数字而不是 np.inf

16331239353195370.0

我很好奇这个数字。是否与某些系统机器精度参数有关?我可以从某些东西中计算出来吗? (我的思路类似于 sys.float_info

编辑: 相同的结果确实可以在其他环境中重现,例如 Java、octace、matlab...不过,建议的欺骗并没有解释原因。

pi 不能完全表示为 Python 浮点数(与平台 C 的 double 类型相同)。使用最接近的可表示近似值。

这是我的盒子上使用的精确近似值(可能与你的盒子上的相同):

>>> import math
>>> (math.pi / 2).as_integer_ratio()
(884279719003555, 562949953421312)

为了找到那个比率的正切值,我现在要切换到 wxMaxima:

(%i1) fpprec: 32;
(%o1) 32
(%i2) tan(bfloat(884279719003555) / 562949953421312);
(%o2) 1.6331239353195369755967737041529b16

与您得到的基本相同。使用的 pi/2 的二进制近似值略小于 pi/2 的数学值 ("infinite precision")。所以你得到一个非常大的切线而不是 infinity。计算出的 tan() 适合实际输入!

出于完全相同的原因,例如,

>>> math.sin(math.pi)
1.2246467991473532e-16

不return0。近似值math.pipi小一点,显示的结果是正确的given 那个道理。

其他观看方式math.pi

有几种方法可以查看正在使用的精确近似值:

>>> import math
>>> math.pi.as_integer_ratio()
(884279719003555, 281474976710656)

math.pi 正好等于该比率的数学 ("infinite precision") 值。

或者作为十六进制表示法中的精确浮点数:

>>> math.pi.hex()
'0x1.921fb54442d18p+1'

或者以几乎每个人都最容易理解的方式:

>>> import decimal
>>> decimal.Decimal(math.pi)
Decimal('3.141592653589793115997963468544185161590576171875')

虽然可能不是很明显,但每个有限二进制浮点数都可以精确地表示为有限十进制浮点数(反过来是 not true;例如十进制 0.1不能完全表示为有限二进制浮点数),并且 Decimal(some_float) 构造函数产生完全等价的结果。

这是 pi 的真值,后面是 math.pi 的精确十进制值,第三行的插入符号指向它们不同的第一个数字:

true    3.14159265358979323846264338327950288419716939937510...
math.pi 3.141592653589793115997963468544185161590576171875
                         ^

math.pi 现在在 "almost all" 个盒子中是一样的,因为现在几乎所有的盒子都使用相同的二进制浮点格式(IEEE 754 双精度)。您可以使用上述任何一种方式来确认 您的 框,或者如果您的框是一个例外,则可以找到正在使用的精确近似值。