如何判断一个Javascript数是否在单精度范围内？

Question

根据ECMAScript specification，Javascript数值对应于双精度64位二进制格式IEEE 754值。

对于我目前正在研究的 WebIDL 验证器，我需要能够确定给定的数值是否可以转换为 WebIDL float 类型，即它是否可以表示为有限单精度 32 位 IEEE 754 值。

我目前选择了以下方法：

validate: function(value) {
    if (typeof value !== 'number' || !Number.isFinite(value)) {
        return false;
    }

    if (value === 0) {
        return true;
    }

    var view = new DataView(new ArrayBuffer(4));

    view.setFloat32(0, value);

    var converted = view.getFloat32(0);
    var relativeError = Math.abs(value - converted) / value;

    return relativeError < Number.EPSILON;
}

本质上，我正在做的是：

包装一个DataView around a 4 byte ArrayBuffer.
将 Number 值作为 32 位浮点数存储在缓冲区中。
从缓冲区中取回转换后的数字。
计算原值与转换值的相对误差
检查相对误差是否小于machine epsilon for floating point numbers, using Number.EPSILON。

一些评论：

我将其作为 Chrome 扩展的一部分来实现，浏览器兼容性并不是真正的问题。
是的，我已阅读 What Every Computer Scientist Should Know About Floating-Point Arithmetic。我的眼睛还没止血

以上逻辑是否符合我要实现的目标？是不是矫枉过正？有没有更惯用、更优雅或更高效的方法来做到这一点？

更新

同时我发现上面的做法是不正确的。对于范围广泛的值，如 1.001、3.14159 等，它将失败。另一方面，将 epsilon 值更改为 32 位浮点数 (2⁻²³) 的机器 epsilon 过于宽松，允许像 16777217.

这样的值

仍在寻找一个好的解决方案，但目前正在使用下面的函数，该函数仅检查整数上限和下限 (2²⁴ 和 -(2²⁴)).

validate: function(value) {
    return typeof value === 'number' && Number.isFinite(value)
            && value >= -16777216 && value <= 16777216;
}

Answer 1

当您使用 ECMAScript 6 时，您可以使用 Math.fround 来检查它是否是单精度数：

function isfloat32(x) {
  return isNaN(x) || x == Math.fround(x);
}

更新：我错过了关于 WebIDL float 是有限的部分（即不是 Inf 或 NaN）。那样的话，

function isfloat32(x) {
  return isFinite(x) && x == Math.fround(x);
}

如何判断一个Javascript数是否在单精度范围内？

How to determine if a Javascript Number is in single-precision range?

javascript

floating-point

ieee-754

webidl

floating-point-conversion