Question

我正在使用NS-3（用c ++编写）来模拟网络环境。

我正在使用其flowmonitor类来记录来自无线链接的性能指标。

我收集的一件事是当前和之前的数据包延迟或“抖动”之间的时间差异。

为了得到这个，我将一个数据包延迟的时间值（转换为双变量）减去前一个值。

即

0.0159051 - 0.0158002 = 0.0001049

但是，过了一会儿，数学似乎很奇怪，例如：

0.0159003 - 0.0158007 = 9.95972e-05

当答案显然应为0.0000996

进一步详细说明，我最初使用diff函数来找出差异。

template <typename T1, typename T2>
double diff(const T1& lhs, const T2& rhs)
{
  std::cout << lhs << " - " << rhs << std::endl;
  return lhs - rhs;
}

但是因为我发现了错误，我尝试了直接减法，但我得到了同样的错误。

Answer 1

浮点格式使用尾数和指数的二进制表示，它不能精确地表达每个十进制（十进制）数字小数，并且它的精度是有限的，因此请务必检查双重格式是否可以精确地表示您的值。有关双格式here on wikipedia的更多信息。关于堆栈溢出的浮点精度还有更多问题，请检查this one以及与之相关的其他内容。

有一些后果：

您不能指望您能获得所需数字的精确值
你不能简单地比较数字的相等性，(1.0+2.0)==3.0可以起作用，但任何更复杂的分数计算都无法比较相等......
浮点数的精度是有限的，当你将多个数相加或相乘时，尤其是不同的指数，你会在计算中累积大的误差（见Kahan summation algorithm）

Answer 2

实数从+无穷大延伸到无穷大，数字之间的差距极小。这不可能代表有限存储中的所有实数。

为了解决这个问题，计算机存储了数字的大小（作为指数）和有效位数（尾数）。这类似于将数字写为1.043 X 10 ^ -5。

由于存储不准确，您将获得舍入错误，这些舍入错误有时可能很重要。它确实意味着您无法在计算机上有意义地比较两个实数。充其量你可以说他们比给定的容忍度更接近。

为了说明这一点，将1.000除以3然后乘以3，你应该返回到1.000但是从1.000 / 3 = 0.333到3位小数，如果结果为0.999，不要感到惊讶。（计算机使用二进制文件（基数2），因此这可能会有所不同，但这一点仍然存在）

比较NS-3 C ++中的两个double值时出现奇怪的数学错误

2 个答案: