技术讲座：深度解析 `NaN !== NaN` 的底层逻辑：IEEE 754 规范与 JS 内部实现

引言

在JavaScript中，NaN（Not a Number）是一个特殊的数值，它代表非数字值。NaN 在数值比较中非常特别，因为 NaN !== NaN 返回 true。这个特性有时会让开发者感到困惑，因为它违反了常规的数值比较逻辑。在本讲座中，我们将深入探讨 NaN !== NaN 的底层逻辑，包括 IEEE 754 规范和 JavaScript 的内部实现。

什么是 `NaN`？

在JavaScript中，NaN 可以通过以下几种方式创建：

使用 Number() 函数传入无法转换为数字的值，如 Number('Hello World')。
使用 isNaN() 函数，例如 isNaN('Hello World')。
通过数学运算得到，如 0/0 或 Math.sqrt(-1)。

NaN 的一个重要特性是它与自己不相等，即 NaN !== NaN。

IEEE 754 规范

IEEE 754 是一个关于浮点数运算的规范，它定义了浮点数的表示方法和运算规则。在IEEE 754中，NaN 是一个特殊的浮点数类别，用于表示无法表示的数值。

IEEE 754 浮点数表示

IEEE 754 规范定义了浮点数的表示方法，包括：

符号位：用于表示正数或负数。
指数：表示浮点数的阶数。
尾数：表示浮点数的有效数字。

`NaN` 的表示

在IEEE 754中，NaN 使用指数位全为1，尾数位全为0的格式表示。这意味着 NaN 的指数和尾数部分都是固定的，因此 NaN 与其他浮点数不相等。

JavaScript 的内部实现

JavaScript 的内部实现遵循 IEEE 754 规范，并使用特定的方法来处理 NaN。

浮点数比较

JavaScript 使用双精度浮点数（64位）来表示数值。当比较两个浮点数时，JavaScript 会进行以下步骤：

检查两个数值是否为 NaN。
如果两个数值都是 NaN，则返回 true。
如果其中一个数值为 NaN，则返回 false。
如果两个数值都不是 NaN，则比较它们的值。

由于 NaN 的指数和尾数部分是固定的，JavaScript 会立即识别出 NaN !== NaN。

实践示例

以下是一些使用不同编程语言处理 NaN 的示例。

PHP

<?php
$nan = NAN;
var_dump($nan !== $nan); // 输出: bool(true)
?>

Python

nan = float('nan')
print(nan != nan) # 输出: True

Shell

nan=NaN
if [ "$nan" != "$nan" ]; then
  echo "True"
else
  echo "False"
fi
# 输出: True

SQL

-- 创建一个测试表
CREATE TABLE test_nan (
  id INT,
  value FLOAT
);

-- 插入包含 NaN 的数据
INSERT INTO test_nan (id, value) VALUES (1, NaN);

-- 查询并验证 NaN 的不等式
SELECT id, value FROM test_nan WHERE value != value;

-- 输出结果应包含 id 和 value

结论

在 JavaScript 中，NaN !== NaN 是一个特殊的数值比较特性，这是由 IEEE 754 规范和 JavaScript 内部实现共同决定的。了解这个特性有助于我们更好地理解 JavaScript 中的数值比较，并在实际开发中避免潜在的错误。

技术讲座：深度解析 NaN !== NaN 的底层逻辑：IEEE 754 规范与 JS 内部实现

引言

什么是 NaN？