关于c中浮点运算的异常，从自身中减去一个数

Question

请考虑以下代码段：

float f = 0.01 ;
printf("%f\n",f - 0.01);
if (f - 0.01 == 0)
{
   printf("%f\n",f - 0.01);    
}

当我运行此代码时，对于第二行，我得到输出-0.000000，并且if条件不会执行。

-0.000000

的原因是什么？

我记得在大学录取的数字逻辑课程中，这是由于使用一个补码的内部表示而产生的。如果我错了请纠正我，请建议修复以及将来如何避免这种情况。

如果重要的话，我正在使用clang来编译我的代码。

Answer 1

你遇到两个问题：

• 0.01无法完全表示为二进制浮点值
• f的类型为float，而0.01的类型为double

您的计算需要从double转换为float，然后返回（显然）不会提供与其开头时完全相同的值。

您可以通过坚持所有值的单一类型（float或double）来修复此特定示例;但如果你想比较更复杂计算的结果以确保完全相等，你仍会遇到问题。

Answer 2

0.01是double而不是float（编译代码时可能会收到警告。）

所以，你基本上是在浮动和双打之间向前和向后转换你的“0.01”，这就是导致你出现差异的原因。

因此，决定是否要使用浮点数（例如0.01f）或双打，并坚持使用一个版本。

然而，正如其他答案所指出的那样，在进行浮点运算时，你永远不会得到“精确”值 - 它只是不起作用。

作为参考，这两个版本都会给出你期待的答案

float f = 0.01f ;
printf("%f\n",f - 0.01f);
if (f - 0.01f == 0)
{
   printf("%f\n",f - 0.01f);    
}

或

double f = 0.01 ;
printf("%f\n",f - 0.01);
if (f - 0.01 == 0)
{
   printf("%f\n",f - 0.01);    
}

都打印

0.000000
0.000000

Answer 3

原因是，0.01无法在二进制浮点数中正确表示。这可以通过一个例子来理解：10/3给出结果3.333333333333333.....。，即它不能以十进制正确表示。与0.01类似的情况。每个浮点十进制数都无法在二进制浮点等效值中正确表示。

Answer 4

你有两个双0.01 - 一个被转换成一个浮点数。由于精度损失双倍（浮点数（0.01））！=双倍（0.01）

即使没有明显的精度损失，您也可能只会使用double（s）而遇到麻烦。编译器可能会将一个作为扩展的double保留在寄存器中，并从内存中获取另一个（存储为double）