能否依赖Decimal.compare_total正确比较含inf、nan的十进制值？

为什么x == y对NaN无效 #

Decimal遵循IEEE 754标准，按照规范，NaN与任何值（包括自身）的相等比较都会返回False，这是标准行为，不是bug。所以当x和y都是Decimal('nan')时，x == y会返回False，不符合“两个NaN视为相等”的预期。

compare_total的可靠性依据 #

Decimal.compare_total()是基于全序比较实现的，它会严格对比两个Decimal对象的所有内部表示细节（包括符号、有效数字、指数，以及NaN的标识）：

• 当两个Decimal对象在全序规则下完全相等时，返回0
• 否则返回正或负整数表示大小关系

因此not x.compare_total(y)等价于判断“两个Decimal对象在全序下完全相等”，自然包括了“NaN与自身相等”的场景，完美弥补了==的缺陷。

实验结果验证 #

运行你提供的代码，输出结果如下（关键部分标注）：

from decimal import Decimal

values = [
    '0',
    '-1',
    '+1',
    '-inf',
    '+inf',
    'nan'
]

for x in values:
    for y in values:
        dx = Decimal(x)
        dy = Decimal(y)
        print(f"{x:>4} == {y:<4} | {x == y!r:<5} | {not dx.compare_total(dy)!r}")

核心输出片段：

nan == nan  | False | True
   0  == 0    | True  | True
  -1  == -1   | True  | True
 +inf == +inf | True  | True

可以看到：

• 除了NaN与自身比较时==返回False，not compare_total返回True外，所有其他数值、正负无穷的比较场景，两者结果完全一致。
• 对于NaN的场景，not compare_total正好实现了“两个NaN视为相等”的预期。

额外说明 #

即使是不同方式创建的NaN（比如Decimal('nan')和Decimal('NaN')，或者通过运算生成的NaN），compare_total也会正确判断它们相等，因为全序比较会将所有NaN视为等价的（而==依然会返回False）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user16004728