如何在 Python 中测试负零？

Question

我想测试一个数字是正数还是负数，尤其是在零的情况下。 IEEE-754 允许

-0.0

，并且它是用 Python 实现的。

我能找到的唯一解决方法是：

def test_sign(x):
    return math.copysign(1, x) > 0

也许（可能需要更长的时间来运行）：

def test_sign(x):
    math.atan2(x, -1)

我在常用库中找不到专用函数，我是否忽略了什么？

编辑：（为什么这是相关的）

这不再是我当前的计划，但在提出问题时，我尝试根据参数是正还是负来重载函数。允许用户传递负零将解决零值输入含义的歧义。我认为这也可能引起其他用例的普遍兴趣。

Answer 1

您可以使用二进制表示：

import struct
def binary(num):
    return ''.join(bin(ord(c)).replace('0b', '').rjust(8, '0') for c in struct.pack('!f', num))

将返回比特流给您

最高位为符号位（

0

为正，

1

为负）

然而 IEEE-754 还规定 +0.0 == -0.0 == 0.0。因此无法确定

-1.0+1.0

会导致正零还是负零。

Answer 2

您可以使用

struct

模块直接测试位模式。

import struct

def is_neg_zero(n):
    return struct.pack('>d', n) == '\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

def is_negative(n):
    return ord(struct.pack('>d', n)[0]) & 0x80 != 0

Answer 3

在 Python 标准库中，您的

copysign

方法在计算成本方面可能是最好的。按照设计，大多数事物都将正零和负零视为相同，除了除以零之类的情况，在这种情况下，它会产生巨大的差异（字面意思）。

如果你有 numpy，它的

signbit

函数可以满足你的需求。

import numpy as np


assert(np.signbit(-0.) == True)
assert(np.signbit(0.) == False)
assert(np.signbit(float('nan')) == False)