Math.Tan() 接近 -Pi/2 在 .NET 中错误，在 Java 中正确？

我的单元测试失败了Math.Tan(-PI/2)在 .NET 中返回错误版本。

“预期”值取自 Wolfram 在线（使用 -Pi/2 的拼写常数）。 自己看看here http://www.wolframalpha.com/input/?i=tan%28-1.570796326794896557998981734272%29.

正如评论中正确观察到的那样，tan(-pi/2) 的数学结果是无穷大。然而，常数Math.PI不能完美地代表 PI，因此这是一个“接近极限”的输入。

这是代码。

double MINUS_HALF_PI = -1.570796326794896557998981734272d;
Console.WriteLine(MINUS_HALF_PI == -Math.PI/2); //just checking...

double tan = Math.Tan(MINUS_HALF_PI);
Console.WriteLine("DotNET  {0:E20}", tan);

double expected = -1.633123935319534506380133589474e16;
Console.WriteLine("Wolfram {0:E20}", expected);

double off = Math.Abs(tan-expected);
Console.WriteLine("         {0:E20}", off);

这是打印的内容：

True
DotNET  -1.63317787283838440000E+016
Wolfram -1.63312393531953460000E+016
         5.39375188498000000000E+011

我认为这是浮点表示的问题。

但奇怪的是，同样的事情在Java确实返回与 Wolfram 相同的值，直到最后一位数字 - 请参阅它在 Eclipse 中的评估。 （表达式被裁剪 - 你必须相信我，它们使用与MINUS_HALF_PI above.)

True
DotNET  -1.63317787283838440000E+016
Wolfram -1.63312393531953460000E+016
Java    -1.63312393531953700000E+016

如您所见，区别在于：

• Wolfram 和 .NET 之间：~5.39 * 10^11
• Wolfram 和 Java 之间：=2.40 * 10^1

That's 十个数量级!

那么，您知道为什么 .NET 和 Java 实现差异如此之大吗？我希望他们都将实际的计算推迟到处理器。这个假设对于 x86 来说不现实吗？

Update

根据要求，我尝试在 Java 中运行strictfp。不用找了：

整个问题的构建是为了创造一个有倾向性的结果。这double最接近 PI 一半的值为-1.5707963267948966;其他数字将被忽略。因此，难怪 C# 和 Java 都没有检测到剩下的 14 个数字是not使结果更接近-PI/2，但精心选择欺骗 Wolfram Alpha 返回接近 Java 结果的值。

-1.570796326794896557998981734272 // the number from the question
-1.57079632679489661923132169163975… // the real digits of -PI/2
                  ↑
                the end of the double precision

该范围内的任何其他数字都会四舍五入到相同的值double数量包括Java 使用的精确双精度值 http://www.wolframalpha.com/input/?i=tan%28-1.5707963267948966%29在 Wolfram Alpha 上产生的值与 C# 和 Java 结果都没有任何共同点。