使用 EXPECT_EQ 计算 double 或 float 的总和出现错误

Question

我无法理解为什么在对双精度数或浮点数求和的测试用例中失败了。它对于整数数据类型非常好用。

//simple_method.h文件中的方法

double sum ( double a, double b)
{
    double res = a+b;
    return res;
}

// 这个方法的测试用例

TEST(simpleSum, sumOfFloat)
{
    EXPECT_EQ(4.56, sum(0.56, 4.0));
}

// 输出结果为

Running main() from gtest_main.cc
[==========] Running 1 test from 1 test case.
[----------] Global test environment set-up.
[----------] 1 test from simpleSum
[ RUN      ] simpleSum.sumOfFloat
/home/pcadmin/Desktop/so/so3/simple_method_test.cpp:7: Failure
Value of: sum(0.56, 4.0)
  Actual: 4.56
Expected: 4.56
[  FAILED  ] simpleSum.sumOfFloat (0 ms)
[----------] 1 test from simpleSum (0 ms total)

[----------] Global test environment tear-down
[==========] 1 test from 1 test case ran. (0 ms total)
[  PASSED  ] 0 tests.
[  FAILED  ] 1 test, listed below:
[  FAILED  ] simpleSum.sumOfFloat

 1 FAILED TEST

- suma

Answer 1

使用EXPECT_NEAR或DoubleEq匹配器。浮点运算可能会导致舍入误差，从而使结果略有不同。

- congusbongus

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"EXPECT_NEAR" 的链接已经失效。我找到了文档的这一部分：https://github.com/google/googletest/blob/master/googletest/docs/advanced.md#floating-point-macros - kyriakosSt

我没有采取行动，因为我不确定你是否能够使原始链接正常工作。 - kyriakosSt

对我来说，只有EXPECT_NEAR起作用。即使差异小于10^(-5)，EXPECT_DOUBLE_EQ也会失败。 - joepol

Answer 2

请查看浮点数比较的文档

EXPECT_EQ使用精确匹配。 但是您不能完全匹配两个浮点数。（至少不容易）

您可以使用EXPECT_FLOAT_EQ或EXPECT_DOUBLE_EQ。（带有启发式边界） 此外，您还可以使用具有特定边界的EXPECT_NEAR。

- Jinuk Kim

Answer 3

源自https://testing.googleblog.com/2008/10/tott-floating-point-comparison.html

在比较浮点数值时，检查相等可能会导致意外的结果。舍入误差可能会导致结果接近预期结果但并不相等。因此，即使程序实现正确，检查两个浮点数值是否相等的断言也可能失败。

Google C++ 测试框架提供了用于将两个浮点数值比较到给定精度的函数。

ASSERT_FLOAT_EQ(expected, actual);
ASSERT_DOUBLE_EQ(expected, actual);

EXPECT_FLOAT_EQ(expected, actual);
EXPECT_DOUBLE_EQ(expected, actual);

针对您的情况，

TEST(simpleSum, sumOfFloat)
{
    EXPECT_DOUBLE_EQ(4.56, sum(0.56, 4.0));
}

- Syaiful Nizam Yahya

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我不喜欢 EXPECT_DOUBLE_EQ() 的一点是你无法提供误差范围。有时候，由于浮点数误差，特别是累积误差，测试仍然会失败。 - voxoid

Google的C++测试框架提供了比较两个浮点数的函数，可以根据给定的精度进行比较。有关精度的文档是否存在？ - Ziqi Fan

@voxoid 如果这符合您的使用情况，您可以使用EXPECT_NEAR。 - Antonio

@ZiqiFan 文档中说“误差在4个ULP以内”。因此，用C++的术语来说，我猜测是4 * std::numeric_limits<double>::epsilon()。 - Antonio

Answer 4

这只是Googletest中的一个bug。文本输出应该证明失败，但其格式没有被精确指定。

- stingcoder

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这并不是gtest中的一个bug，而是浮点数表示中数字的一个特性。这里提供了一个参考链接：https://docs.oracle.com/cd/E19957-01/806-3568/ncg_goldberg.html - alexisrozhkov

我相信发帖者的意思是，文本输出没有足够的小数位来显示两者不匹配是一个bug，而不是数字应该匹配。 - Alex Wilson