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-0负零代表0相反数,等于0。特定情况下,-0可能具有特殊意义。 在计算机科学中,-0主要用来表达浮点数,以及在某些时候对整数进行有符号数处理

在普通应用中,-0有可能被用来表示一个可以四舍五入为零的负数,或者是一个从负方向上趋近于零的数。

统计力学中,特定的系统在反转分布的状态下,可以被认为拥有-0的绝对温度

计算机科学[编辑]

表示法[编辑]

在对于整数的1+7位元的符号数值表示法中,负零是用二进制代码10000000表示的。在8位元二进制反码中,负零是用二进制代码11111111表示,但二補數表示法則沒有負零的概念。在IEEE 754二进制浮点数算术标准中,指数和尾数为零、符号位元为一的数就是负零。

IBM的普通十进制算数编码规范中,运用十进制来表示浮点数。这里负零被表示为指数为编码内任意合法数值、所有系数均为零、符号位元为一的数。

性质与处理[编辑]

在编程语言中,例如CC#C++Java,一个表达式的结果可能是负零(比如对一个负数算术下溢时的结果),此时负零和正零是等效的。因此一个简单的比较不能够确定一个数是负零。确定一个数是负零的办法包括:

  1. 使用IEEE 754中定义的copysign()函数复制零的符号到任意非零的数上。
  2. 用一个正数来除以这个零——得到的无穷能够反映出零的符号
    • \frac{x}{+0} = +\infty (x>0)
    • \frac{x}{-0} = -\infty (x>0)
  3. 在Java中,用Double中的equals方法,能够分辨出正零和负零,例如:
    • Double negativeZero = new Double(-0.0);
      negativeZero.equals(-0.0); // 结果:真
      negativeZero.equals( 0.0); // 结果:假
  4. 在C语言中,使用一个依赖于本地硬件表示法的不方便的办法。例: *(int *)&var == 0x80000000varIEEE 754中编码单精度)。

其他对于负零的运算有:

  • \frac{-0}{x} = -0 (x>0)
  • \frac{-0}{x} = +0 (x<0)
  • \frac{+0}{x} = -0 (x<0)
  • \frac{-0}{+\infty} = -0
  • \frac{-0}{-\infty} = +0
  • \frac{+0}{-\infty} = -0
  • (-0) \cdot (-0) = +0
  • (-0) - (+0) = -0
  • (-0) - (-0) = 0
  • (+0) + (-0) = 0
  • (-0) + (-0) = -0
  • x \cdot (-0) = -0 (x>0)
  • x + (-0) = x

自然科学[编辑]

气象学中,处于统计学的原因,-0常常用来表示一个低于零度却又不足以约分成-1的温度(无论华氏温标还是摄氏温标),比如-0.2度,它不能被列为零度因为零度显然不会小于零。然而低于零度的天数往往是比较冬季寒冷程度的一个基本统计数据,所以它并不能被忽略。不过它又没有低到能够约分为-1度,所以就被记录为-0度。

统计力学中,一个系统可能会有负的绝对温度,但是和直觉相反,这并不是极端寒冷,反而是极端炎热,比任何一个正的温度都要高(意指-0=無限)。在相关文献里,-0就是最高的温度。

参考资料[编辑]

延伸阅读[编辑]

参见[编辑]