numpy中地板除法的奇怪结果答案

【问题标题】：Weird result of floor division in numpynumpy中地板除法的奇怪结果
【发布时间】：2019-06-17 07:32:16
【问题描述】：

我偶然发现了 np.float32 或 np.float64 的地板除法结果，我不明白

我在 Python 3.6.7 中使用 numpy 1.15.4

>>> import numpy as np
>>> np.float32(0)//1
-0.0

我知道，我可以通过 abs() 等解决方法，但为什么我首先得到的是“-0.0”而不是“0.0”？？

【问题讨论】：

stackoverflow.com/a/4083431/6361531
negative zero in python的可能重复
@DDS 我不能 100% 确定这解决了 OP 的问题。
@DDS 该链接没有解释这样一个事实，即香草 Python 等效于 0.0//1 == 0.0 而不是 -0.0。
@ScottBoston 它是相关的，但我认为这并不能解释为什么 (+0.0) // 1 == -0.0... 尤其是考虑到 NumPy 会发生这种情况，但 Python 浮点值不会发生这种情况。

标签： python python-3.x numpy floor-division

【解决方案1】：

我怀疑 numpy 使用 divmod 函数来计算楼层划分，导致这种情况的行是here：

/* if div is zero ensure correct sign */
floordiv = (a / b > 0) ? 0.0@c@ : -0.0@c@;

例子：

>>> a = np.zeros(1)
>>> b = 1
>>> np.where(a/b > 0, 0.0, -0.0)
array([-0.])

Python 的 divmod 函数似乎可以正确处理此问题，因此它们必须使用不同的算法：

>>> divmod(0.0,1)
(0.0, 0.0)
>>> divmod(-0.0,1)
(-0.0, 0.0)

我对此进行了更多研究，以下是当 div 为零时，python 的 divmod 如何处理浮点数 (link)：

/* div is zero - get the same sign as the true quotient */
floordiv = copysign(0.0, vx / wx); /* zero w/ sign of vx/wx */

而copysign() 定义为：

double
copysign(double x, double y)
{
    /* use atan2 to distinguish -0. from 0. */
    if (y > 0. || (y == 0. && atan2(y, -1.) > 0.)) {
        return fabs(x);
    } else {
        return -fabs(x);
    }
}

所以python能够做到这一点而numpy不能做到这一点的原因是python使用atan2()来区分-0.0和+0.0。

更新：这个问题将在 numpy 的 1.17.0 版本中修复。您可以查看发行说明here。

【讨论】：