在 Lua 中计算大幂时出现无法解释的行为

Question

在 Lua 中做一些练习时，我偶然发现了一些（对我来说）非常奇怪的行为，我无法解释。下面的代码应该计算 2 <= a, b <= 100 的 a^b 形式的不同项的数量。This 代码提供了正确的答案，9183：

local terms = {}
local cnt = 0
for a = 2, 100 do
  for b = 2, 100 do
    term = math.pow(a, b)
    if not terms[term] then
      terms[term] = string.format("%d exp %d", a, b)
      cnt = cnt + 1
    else
      print(term .. " already in set! (" .. terms[term] .. ")")
    end
  end
end

print(cnt)

然而，这段代码产生了不同的答案（只有else分支中的'print()'被注释掉了）：

local terms = {}
local cnt = 0
for a = 2, 100 do
  for b = 2, 100 do
    term = math.pow(a, b)
    if not terms[term] then
      terms[term] = string.format("%d exp %d", a, b)
      cnt = cnt + 1
    else
      --print(term .. " already in set! (" .. terms[term] .. ")")
    end
  end
end

print(cnt)

那里。这让我得到 9254 作为答案。注释掉的那一行没有进行任何计算，只是输出到屏幕上。然而，它似乎影响了计算的结果。我是否发现了一个支持量子力学定律的宏观系统？ ;)

不，但是说真的，我在这里遗漏了一些东西，如果有更多经验和知识的人能为我指明正确的方向，我将不胜感激。

提前致谢！

Answer 1

Lua数一般是floating point numbers. On most machines, that means practically double in C99 parlance which are represented by IEEE 754浮点数。

你需要阅读http://floating-point-gui.de/（浮点数很头疼）

特别是，Lua table 正在计算一些哈希值并测试是否相等，浮点数上的相等性不是数学实数上的相等性.因此，使用浮点数作为 tables 的键是有风险的。

像 98⁹⁸ 这样的大数字在 IEEE 754 中不是完全...

从道德上讲，如果您使用数字作为某些 Lua table 的键，您最好让该数字是一些整数来准确表示table在IEEE754中，所以具体是一个小于2⁵²

的整数

我猜您已经被一些特定于实现的工件所困扰。您可以调试 Lua C 代码（即逐步进入 Lua C 实现）以找到更多信息。也许一些垃圾收集，或者简单的散列 table 重组，发生在第一个程序中，但不是在第二个程序中，或者不同的舍入规则...

顺便说一句，在我的 Linux/Debian/Sid/x86-64 桌面上，Debian 打包 Lua 5.2.4-1 和 Debian 打包 Lua 5.3.1-1，两个程序都给出 9183。

在 Lua 中计算大幂时出现无法解释的行为

Unexplained behaviour when calculating large powers in Lua

lua

exponential