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（对我而言）非常奇怪的行为，我无法解释。以下代码用于计算 2 此代码提供正确答案，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，这个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。这让我得到了 9254 作为答案。在该注释掉的行中没有进行任何计算，只是输出到屏幕上。然而，它似乎会影响计算的结果。我是否发现了一个构成量子力学定律基础的宏观系统？ ;)

不，但说真的，我在这里遗漏了一些东西，如果有更多经验和知识的人能指出我正确的方向，我将非常感激。

提前致谢！

Answer 1

Lua 编号一般为floating point 编号。在大多数机器上，这实际上意味着 C99 用语中的 double，由 IEEE 754 浮点数表示。

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

特别是，Lua 表正在计算一些哈希并测试相等性，浮点上的相等性 not 数学实数上的相等性。因此，使用浮点数作为表的键是有风险的。

像 98⁹⁸ 这样的大数不在 IEEE 754 中完全表示...

从道德上讲，如果你使用一个数字作为某个 Lua 表的键，你最好让那个数字是一个在 IEEE754 中可以准确表示的 整数，所以具体来说是一个小于 2 的整数⁵²

我猜你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，或者只是哈希表重组，发生在第一个程序中，但没有发生在第二个程序中，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，使用 Debian 打包的 Lua 5.2.4-1 和 Debian 打包的 Lua 5.3.1-1，这两个程序都给出 9183。