这是根据规范进行的 Java 双重解析行为吗？

Question

java.lang.Double.parseValue 方法以不一致的方式处理奇怪的双精度表示。

如果你写了一个非常大的数字，大到超出了double 的范围，但随后附加了一个很大的负指数以使其回到范围内，你最终会进入范围内（在 Scala 的 REPL 中进行了说明） ):

scala>
java.lang.Double.parseDouble("10000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000001e-400")
res25: Double = 1.0E-21

另一方面，如果你写一个非常小的数字，小到超出double 的范围，然后使用一个大的正指数将它带回范围内，它只有在指数本身并不太大：

scala> 
java.lang.Double.parseDouble("0.000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000001e400")
res26: Double = Infinity

scala>
java.lang.Double.parseDouble("0.000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000001e200")
res27: Double = 1.0E-179

这只是一个错误，还是某个地方的规范允许这种行为，或者规范允许所有这些都失败，当一个人得到正确的结果时应该感谢自己的祝福？ （如果是bug，修复了吗？）

（顺便说一句：我正在编写自定义 String-to-double 代码，并打算在棘手的情况下推迟到 Java 默认实现，但这个测试用例失败了。）

Answer 1

我认为这是一个边缘案例，但也是一个错误。一个更简单的例子是

String text = "0.000000000000000001e326";
System.out.println(Double.parseDouble(text));
System.out.println(new BigDecimal(text).doubleValue());

在 Java 7 update 25 和 Java 8 update 5 中打印

Infinity
1.0E308

BigDecimal 解析并转换为 double 表明这个数字是可表示的。

Answer 2

几乎可以肯定它不在规范中。关于Floating-Point Literals in the JLS 的相应部分仅指定了浮点文字的值。但它并没有谈到它们的有效表示。

当然，必须有限制。没有人会期望像

这样的字符串

String s = "0.00... (3 billion zeros) ...001e3000000000";

被解析为1.0。但显然，这里的限制要低得多。

这个例子显示了限制：

public class DoubleTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        runTest(300, 324);
        runTest(300, 325);
        runTest(300, 326);
    }

    private static void runTest(int negativeExponent, int exponent)
    {
        String s = prefix(negativeExponent)+"1e"+exponent+"D";
        double d = Double.parseDouble(s);
        System.out.println(
            "For 1e-"+negativeExponent+" * 1e"+exponent+" result is "+d);
    }

    private static String prefix(int negativeExponent)
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder("0.");
        for (int i=0; i<negativeExponent; i++)
        {
            sb.append("0");
        }
        return sb.toString();
    }
}

打印出来

对于 1e-300 * 1e324 结果是 9.999999999999999E22

对于 1e-300 * 1e325 结果是 1.0E24

对于 1e-300 * 1e326 结果是无穷大

事实上，它主要与所使用的指数有关。导致此救助的相关部分位于FloatingDecimal.java, line 1996。

Answer 3

这是一个错误，但看看 Oracle 的实现可能会说它是设计的。

it's implemented 的方式是将前导的kDigits 转换为 long int。因此，在第一个示例中，计算的指数在Double 范围内，如果它在该范围内，它会愉快地返回结果。

对于第二种情况，它会认为指数大于maximum decimal exponent 并返回无穷大。

对于第三种情况，它是 reach here 并返回预期的结果。

虽然上面的链接指向 OpenJDK 6 的源代码，但他们不太可能触及 JDK 7 和 8 的相关源代码。

传统上解析双打是fun。在这种情况下，奇怪之处不足为奇。