比较浮点数及其副本

Question

我知道如果从不同的计算中获得它们，那么比较两个doubles是有问题的。但是，当其中一个是另一个的副本（价值）时，这也适用。以下行说明了该方案。如果我有这样的问题，

double a,b;
a=randdouble();/*some double value*/
b=a;

然后，

Q1）对于C编译器（我有a==b），比较true是否始终保证返回gcc 6.1.1？

Q2）如果我使用a在堆内存中分配变量b和malloc，上述答案是否会保持不变？

Q3）如果我用JAVA编译器替换C编译器（我正在使用Open JDK 1.7.0）并且必要的语法更改，那么上述答案是否会保持不变。

修改1：数字a和b为!= NaN

Answer 1

Q1：由于NaN比较不等于自身的简单原因，因此无法保证比较为真。可能还有其他情况，但NaN是一个明显的反例。

Q2：变量驻留在内存中没有区别。

问题3：我希望Java的行为类似。

除了这个特殊情况外，我确实认为标准没有给出这样的保证：

想象一下ABI，其中评估double表达式，并以80位精度（Intel 80x87堆栈）返回值，但存储为64位IEEE-754双精度数。即使randdouble()被定义为返回double而不是long double，其返回值可能比存储在a或b中的值更精确。根据编译器如何优化randdouble()函数调用和比较a == b之间的各种表达式，它可能最终将80位精确返回值与通过转换为64位并返回获得的近似表兄弟进行比较到80位。如果转换中丢失了精度，则比较将失败。我将尝试从标准中找到适当的参考来支持这一点，但似乎看似合理，尽管a或b是局部变量还是存储在堆上可能会对序列产生影响。在进行转换时，对一种或其他情况做出任何保证仍然是不明智的。

Answer 2

另一个答案是，NaN始终保证不同。这是IEEE-754浮点标准的定义。 C和Java都将它用于浮点和双位表示，因此将NaN视为不同。

a=Double.NaN;
b=a;

if (a==b)   // <--- comparison will fail.

但对于所有其他值，比较将根据值的IEEE-754位模式运行。如果两个变量的位表示相同，那么该比较将产生真。

因此，对于使用randdouble（）的示例，a == b的比较将始终为true，因为您从字面上将位表示复制到b的赋值中（假设randdouble（）永远不会返回NaN）。 / p>

话虽如此......你不应该依赖于代码中浮点值的精确比较。很少见您的比较值是通过彼此直接分配得出的，就像我们这里的琐碎例子一样。它们通常是通过一些计算得出的。比较的每一侧通常通过不同的计算系列得出。由于IEEE-754限制所固有的累积误差，计算通常会在位表示中产生略微不同的结果。

因此，内存位置并不重要，因为无论位存储位置如何，位模式都是相同的。

它在C或Java（或使用IEEE-754浮点表示的任何其他语言）之间也无关紧要。