Visual Studio 2010中的精度问题

Question

我有一个使用Microsoft Visual C++ 6.0编写的应用程序。现在，我已经使用C#在Visual Studio 2010中重写了该应用程序，但由于精度问题，结果不匹配。其中一个这样的精度问题是以下问题。

float a = 1.0f;

float b = 3.0f;

float c = a / b;

这是在 Visual Studio 2010 中运行的 C# 代码，返回值 c 的值为 0.333333343

但是，当使用 Visual C++ 6.0 运行同样的代码时，在值定义中将 f 去除后，c 的值为 0.333333。

有人能够解决这个问题并解释如何在 Visual Studio 和 Visual C++ 6.0 中获得相同的 c 值吗？

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实际上，这些值来自观察窗口。我得知不同版本的 Visual Studio 可能在浮点格式表示方面存在差异。因此，观察窗口中的值可能没有用处。这就是为什么我在两个 Visual Studio 版本中打印了值的原因，结果如下。 在使用 Visual C++ 语言的 Visual Studio 6.0 中，它为 0.333333（六个3）

但是在使用 C# 语言的 Visual Studio 10 中，它为 0.3333333（七个3）。

那么，有谁能帮助我使我的 C# 程序产生与 Visual C++ 相同的结果吗？（即，如何使浮动操作在两个版本上产生相同的结果？）

- Mahesh

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你是如何查看这些值的？我非常确定内部表示是相同的（除非我错了，C#在幕后使用double），但是显示数字给用户的方法不同，所以你可能只是看到了不同的显示默认值。 - Mr Lister

@MrLister，C# 4.0规范在第4.1.6节中指出，浮点数的二元操作“至少使用float的范围和精度”（强调添加）。因此，后台精度是实现定义的。.NET Framework很可能在幕后使用双精度。 - phoog

Answer 1

考虑到确切的值是0.3循环，两者都不是“正确”的 - 如果您试图匹配二进制浮点计算的确切结果，这通常是一个不好的开始，因为它们的工作方式。 （有关更多信息，请参见我的 .NET中的二进制浮点文章。）

可能您在第一次使用二进制浮点时不应该使用它（例如，如果您的值表示精确的人造金额），或者仅应使用特定容差进行等式比较。

还有可能C＃和C生成相同的位模式 - 但由于这些值的格式，您会看到不同的结果。 同样，我不会使用数字的文本表示进行比较。

- Jon Skeet

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我已经打印了这两个值，使用 Visual C++ 得到了 0.333333（六个3），而使用 C# 则得到了 0.3333333（七个3）。这意味着存在错误。我该如何让 Visual C++ 6.0 和 Visual Studio 10 with C# 产生相同的结果？ - Mahesh

@Mahesh：不，这并不意味着有错误。我怀疑这只是每种情况涉及的文本格式问题。 - Jon Skeet

Answer 2

C# 仅仅显示少数的小数位。 0.333333343 四舍五入到六个有效数字是 0.333333。变量 c 的真实值并没有改变。

当然，如果你需要更高的精度，你可以使用 double 变量。

- TonyK

Answer 3

C#浮点数可以通过float和double类型处理。一个float类型的精度为7位数字，而double类型的精度为16位。

我相信C++标准的精度约为16位数字（平均为15.9！）。

无论如何，这两种表示方法都不是算术上正确的，因为1/3是0.333循环。

我认为你看到的只是该值的表示方式（请注意，调试器将把该值转换为字符串进行显示。如果您检查每个内存位置，您可能会发现这些值是相同的。

- ChrisBD

Answer 4

一个快速的检查表明，是的，这些数字完全相同。所以你的问题的答案是，当你想要相同的输出时，你只需要确保显示方法是兼容的。
例如，在C中使用printf("%9.7f", result)，在C#中使用string.Format("{0:0.0000000}", result)。就是这样。

- Mr Lister