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C++精度问题
2023-06-22 15:29:06 深夜i     --     --
C++ 精度问题 浮点数 数据类型 四舍五入

C++程序语言是广为使用的编程语言之一,但它也会受到精度问题的影响。特别是在数值计算方面,C++会遇到很多意想不到的问题。本篇文章将探讨关于C++的精度问题。

在C++中,我们通常用双精度浮点数(double)或长双精度浮点数(long double)来表示小数。虽然这些浮点数的精度很高,但由于计算机硬件结构的缘故,它们仍然会出现精度问题。例如,下面的代码将整数10除以三,并将结果输出:


#include <iostream>

using namespace std;

int main()

  double x = 10/3;

  cout << "x = " << x << endl;

  return 0;

然而,输出的结果却是3.000000,而不是3.333333。这是因为C++默认将10和3都看做是整数,在执行除法操作时,只保留了整数部分。如果我们想得到准确的结果,应该修改代码为:


#include <iostream>

using namespace std;

int main()

  double x = 10.0 / 3.0;

  cout << "x = " << x << endl;

  return 0;

输出结果将是3.33333,这样就得到了正确的结果。

另一个精度问题是浮点数的比较。在C++中,我们通常使用“==”或“!=”符号来比较两个浮点数是否相等。例如,下面的代码比较了两个浮点数是否相等:


#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

  double a = 0.1 + 0.1 + 0.1;

  double b = 0.3;

  if (a == b)

    cout << "a equals b" << endl;

   else

    cout << "a not equals b" << endl;

  

  return 0;

}

输出的结果是“a not equals b”,这是因为浮点数在进行计算时,会有舍入误差。因此,我们应该按照一种允许错误范围的方式来比较浮点数。例如:


#include <iostream>

#include <cmath>

using namespace std;

int main()

{

  double a = 0.1 + 0.1 + 0.1;

  double b = 0.3;

  if (fabs(a - b) < 1e-12)

    cout << "a equals b" << endl;

   else

    cout << "a not equals b" << endl;

  

  return 0;

}

输出结果将是“a equals b”,这就是已处理的浮点数比较问题的经典解决方案。

总之,C++的精度问题是一个需要认真考虑的问题。我们应该时刻注意,哪怕是微小的精度误差,也可能导致程序的错误行为。掌握解决方案,以及遵循规范的程序编写方式,是成为一名优秀的C++程序员的必要条件。

  
  

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