Nan != NaN 은 왜 true일까?

Jinluna LEE·2023년 3월 30일

BigDecimal Java NaN double타입 isNaN 개발자 부동소수점 실수 자바 코드 타입

NaN 이란?

아래 코드에서 num의 값을 출력했을 때, 결과는 NaN이 나오게 된다.

double x = 0.0;
double y = 0.0;
double num = x/y;
System.out.println(num); // NaN 출력

NaN이란, Not A Number의 줄임말로, 정상적인 숫자가 아니라는 것을 의미한다.
마이너스 값에 대하여 제곱근을 하거나, 숫자를 0으로 나누는 등의 경우와 같이 수학적으로 연산이 불가하지만, 억지로 연산했을 때 마주하게 된다.

이러한 경우 더 이상의 연산이 불가하기 때문에, 이를 NaN인지 아닌지를 체크해줘야 한다.
기본적으로 JAVA에서 NaN 관련된 메소드는 아래 두 가지가 있다.

1. Double.NaN

System.out.println(num == Double.NaN);

→ false

System.out.println(num.equals(Double.NaN));

→ true

위와 같이 NaN 메소드는 결과가 지맘대로다.
그래서 NaN값을 확인할때는 isNaN을 사용해야 한다.

2. Double.isNaN

Double.isNaN(num);

→ true

isNaN 메소드는 boolean 타입으로, **Double.isNaN(value)**과 같이 사용하여 value가 NaN인지 아닌지 확인할 수 있다.

여기서 잠깐!

아래는 isNaN 메소드의 소스코드이다.

static public boolean isNaN(double v) {
    return (v != v);
}

v != v 가 자기 자신과 같은지 묻고 있으니 항상 false를 리턴할 것 같지만, v가 NaN이면 true를 리턴한다.
NaN의 사용은 IEEE 부동소수점 표준*에서 규정하고 있는데, 기본적인 의미를 이해하면 조금 쉽다.
NaN은 정의될 수 없고 나타낼 수 없는 값이다.**
정의될 수 없고 나타낼 수 없는 값 끼리 같다고 할 수 있을까?
따라서, 기본적으로 NaN값과 NaN값을 비교하는 건 항상 false이다.

IEEE754 : IEEE에서 개발한 컴퓨터에서 부동소수점을 표현하는 가장 널리 쓰이는 표준.
±0 등의 수와 무한, NaN 등의 기호를 표시하는 법과 이러한 수에 대한 연산을 정의하고 있다.

근데 갑자기 궁금해졌다.

부동소수점이란?

위 NaN의 정의나, 그걸 규정하고 있는 IEEE754를 봐도 “부동소수점”이라는 걸 자주 언급한다.

💡 부동소수점
(浮動小數點, floating point) 또는 떠돌이 소수점 방식은 실수를 컴퓨터상에서 근사하여 표현할 때 소수점의 위치를 고정하지 않고 그 위치를 나타내는 수를 따로 적는 것으로, 유효숫자를 나타내는 가수(假數)와 소수점의 위치를 풀이하는 지수(指數)로 나누어 표현한다.

.. 말이 어렵다.
간단하게 얘기하면 “실수”, 즉 float, double 타입이라고 생각해도 좋을 듯 한데..?
어쨌든 정확한 계산을 위해서 부동소수점(실수)은 사용하지 않는 것이 좋다.

그렇지만 매번 실수 타입을 정수(int) 타입으로 형변환하는 건 귀찮지 않은가? 그럴 때 사용할 수 있는 자바 API가 있다.

BigDecimal

BigDecimal이라는 자바API를 사용하여 연산하면 정확한 수치 표현이 가능하다.

import java.math.BigDecimal;
public class BigDecimalExample {
	public static void main(String[] args) {
		BigDecimal decima1 = BigDecimal.valueOf(1);
		BigDecimal decima2 = BigDecimal.valueOf(0.7);
		System.out.println(decimal.subtract(decima2);
	}
}