为什么数字1e9999 ...(31 9s)导致R出现问题？

Question

当进入1e9999999999999999999999999999999R时,R挂起并且不会响应 - 要求它被终止.

它似乎发生在3种不同的计算机上,操作系统(Windows 7和Ubuntu).它发生在RStudio,RGui和RScript中.

以下是一些可以更轻松地生成数字的代码:

boom <- paste(c("1e", rep(9, 31)), collapse="")
eval(parse(text=boom))

现在显然这不是一个实际问题.我没有必要使用这么大的数字.这只是好奇心的问题.

奇怪的是,如果你尝试1e9999999999999999999999999999998或1e10000000000000000000000000000000(加上或减去一个从幂),你会得到Inf和0分别.这个数字显然是某种界限,但是在这里和为什么之间？

我认为它可能是:

• 一个浮点问题,但我认为它们最终在1.7977e308,早在有问题的数字之前.
• 32位整数的问题,但是2 ^ 32是4294967296,远小于有问题的数字.
• 真的很奇怪.这是我的主导理论.

编辑:最迟在2015-09-15,这不再导致R挂起.他们必须修补它.

Answer 1

这看起来像解析器中的极端情况.该XeY格式在第10.3.1节:R语言定义的文字常量中描述,并指向?NumericConstants"当前接受的格式的最新信息".

问题似乎是解析器如何处理指数.数字常量由NumericValue(第4361行main/gram.c)处理,其调用mkFloat(第4124行main/gram.c),调用R_atof(第1584行main/util.c),调用R_strtod4(第1461行main/util.c).(全部自版本60052起.)

main/utils.c演出的第1464行显示expn为int,如果指数太大,它将在第1551行溢出.带符号的整数溢出会导致未定义的行为.

例如,下面的代码为exponents <308左右和Infexponents> 308 产生值.

const <- paste0("1e",2^(1:31)-2)
for(n in const) print(eval(parse(text=n)))

您可以看到指数的未定义行为> 2 ^ 31(指数的R挂起= 2 ^ 31):

const <- paste0("1e",2^(31:61)+1)
for(n in const) print(eval(parse(text=n)))

我怀疑这会得到R型铁芯任何关注,因为R可只有约2E-308之间的存储数值到2E + 308(见图?double),这个数字是方式不止于此.

Answer 2

这很有趣,但我认为R在解析具有非常大的指数的数字时存在系统性问题:

> 1e10000000000000000000000000000000
[1] 0
> 1e1000000000000000000000000000000
[1] Inf
> 1e100000000000000000000
[1] Inf
> 1e10000000000000000000
[1] 0
> 1e1000
[1] Inf
> 1e100
[1] 1e+100

我们去了,最后是合理的.根据这个输出和下面的Joshua Ulrich的评论,R似乎支持表示大约2e308的数字并且用指数解析数字大约+ 2*10 ^ 9,但它不能代表它们.之后,由于溢出,显然存在未定义的行为.