在Lua中计算大幂时有未解释的行为。

在使用 Lua 练习时,我发现一些(对我来说)非常奇怪的行为,我无法解释。以下代码旨在计算形如 a^b(其中 2 <= a,b <= 100)的不同项的数量。此代码提供了正确答案 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,_此_代码会产生不同的答案(仅注释了 else 分支中的 'print()'):

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)

它得到了 9254 作为答案。在该注释行中没有进行任何计算,只是向屏幕输出。然而,它似乎会影响计算结果。我是否发现了一个潜在的宏观系统,其在量子力学定律的基础上?;)

不,但是,认真地说,我在这里遗漏了什么,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。

提前感谢!

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用户841108
用户841108

Lua 数字一般是浮点数。在大多数机器上,这意味着 C99 中的 double 实际上是用 IEEE 754 浮点数表示的。

你需要阅读 http://floating-point-gui.de/(浮点数是令人头痛的)。

特别地,Lua 表正在计算一些哈希和测试等操作,而浮点数上的相等判断 并不等于 数学实数上的相等判断。因此,将浮点数用作表键是有风险的。

9898 这样的大数在 IEEE 754 中 并不是 精确 的表示...

从道义上讲,如果你将数字用作 Lua 表的键,最好让该数字是可准确表示的 IEEE754 _整数_(具体来说,是小于 252 的整数)。

我猜你已经受到某些实现具体特征的影响。你可以调试 Lua C 代码(即逐步进入 Lua C 实现)以找到更多信息。也许在第一个程序中会发生一些垃圾回收,或者简单地说哈希表重组,而在第二个程序中不会发生,或者遵循不同的舍入规则...

顺便提一下,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,这两个程序都会给出 9183

2015-11-12 09:31:58