C語言中浮點數(shù)的精度丟失問題解決
一 先來看一段代碼
#include<stdio.h> int main() { double test=0.1; printf("%.100lf",test); return 0; }
運行結(jié)果:
直接從現(xiàn)象說結(jié)果:精度丟失由于計算機二進制轉(zhuǎn)化過程中因為比特位過多發(fā)生數(shù)據(jù)的截斷導致的,這個結(jié)果是可以偏大也可以偏小的。
解釋一下:首先要知道二進制轉(zhuǎn)換為十進制的基本方法(除二取余法,乘五取余法等等),最好再了解一下浮點數(shù)的存儲,這里的0.1就是一個典型的例子,對0.1乘五取余是乘不盡的,那么數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成的二進制序列的長度就會超出double的范圍。那么多出的數(shù)據(jù)就會被截斷。
二 如何解決
如果你想的是徹底讓屏幕顯示出來的是0.1,那么,你不孤單,我一開始也是這樣想的,但是這是不可能的。但是這個對我們的實際意義不大,畢竟有效的區(qū)段還是夠的。
我在這里具體要解決的是兩個問題
(1)浮點數(shù)的大小比較
#include<stdio.h> int main() { double test=0.1; if(test==(1-0.9)) { printf("正常"); } else { printf("what!!!"); } return 0; }
這段代碼會輸出“what!”。為什么上面已經(jīng)說了0.1乘不盡,這里換成0.5是OK的,因為0.5D用二進制表示就是0.1B。每次都考慮乘不盡不煩嗎?
解決方案
引入庫函數(shù)<float.h>里定義的宏DBL_EPSILON。
這里后面的一段英文是他是導致x+n!=x的最小值 (n代表EPSILON伊普西隆,x是任意值)
也就是說,任意一個比EPSILON小的值,你給一個數(shù)加上,都不會改變它的值。
那么,比EPSILON小的值引起的精度丟失都是在我們的允許范圍內(nèi)的
#include<stdio.h> #include<float.h> #include<math.h> int main() { double test = 0.1; if (fabs(test - (1 - 0.9)) < DBL_EPSILON) { printf("正常"); } else { printf("what!!!"); } return 0; }
上圖有兩個點
1 。在<math.h>下的fabs(a)即取a的絕對值
想象一根數(shù)軸,他們相減的絕對值就是他們的距離
2 。 if(fabs(test-(1-0.9)<DBL_EPSILON))
等價于(test==1-0.9)(當然是對我們 人 而言)
test和(1-0.9)的距離若是小于DBL_EPSILON,那么精度的丟失是在可控范圍內(nèi)的,說明他們倆相等
(2)含浮點數(shù)的表達式和0.0的比較
要先把上面的搞明白。
之所以單獨說這個問題,我是想強調(diào)一個數(shù)字與零作比較到底應該是a<DBL_EPSILON還是a<=DBL_EPSILON,加強一下理解
EPSILON是允許范圍內(nèi)的最小值(回到宏定義后面的解釋),所以這個等于不可以加,加了說明上面的a如果等于EPSILION時,會導致數(shù)值的改變。
想要徹底解決精度丟失,是不可能的,也沒必要,但我們有辦法用近似來解決。
如果看完這篇文章你還是很迷糊,但我還是想說這是不能徹底解決的(我一開始也有這種想法),那么希望下次我準備出的數(shù)據(jù)的存取能對你有幫助。篇幅太長了,所以刪刪減減還是準備放到下次。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于C語言中浮點數(shù)的精度丟失問題解決的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言浮點數(shù)精度丟失內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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