在C语言中比较相同的浮点数值

Question

在C语言中比较相同的浮点数值

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当我尝试比较两个相同的float值时，下面的代码没有打印“相等的值”：

可能是重复问题：
在将浮点数与浮点数字面量进行比较时输出奇怪的结果

以下为代码:

void main()
{
    float a = 0.7;
    clrscr();
    if (a < 0.7)
        printf("value :  %f",a);
    else if (a == 0.7)
        printf("equal values");
    else
        printf("hello");
    getch();
}

感谢您的提前帮助。

- gursahib.singh.sahni

2

0.7 是一个 double 值，0.7f 是一个 float。 - AusCBloke

很多重复的问题，例如float与float字面值比较时的奇怪输出和C中的浮点数问题。 - Paul R

2

在SO上应该有一个float vs double标签，只为那些问题 :) - hochl

7个回答

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浮点数并非你所想的那样：以下是两个提供更多信息的源：《计算机科学家应该知道的浮点数算术》和《浮点数指南》。

简短的回答是，由于浮点数的表示方式，你不能进行基本的比较或算术运算，并期望其能够正常工作。

- Simeon Visser

3

您正在比较单精度近似值0.7和双精度近似值。为获得预期的输出，您应该使用：

if(a == 0.7f) // check a is exactly 0.7f

请注意，由于表示和舍入误差，从任何操作中获得精确的0.7f可能非常不可能。一般来说，您应该检查fabs（a-0.7）是否足够接近0。

不要忘记，0.7f的确切值并不是真正的0.7，而是稍低：

0.7f = 0.699999988079071044921875

双精度表示的0.7的确切值是更好的近似值，但仍不完全等于0.7：

0.7d = 0.6999999999999999555910790149937383830547332763671875

- Joni

为什么使用0.5f不起作用？0.5 = .1; 就是这样，它的尾数也适合于单精度浮点格式。 - SpawN

2

a 是一个 float 类型；0.7 是一个 double 类型的值。

两者之间的比较需要进行转换。编译器将会把 float 值转换为 double 值... 将一个 float 转换成 double 所得到的值与将一串文本（源代码）转换成 double 所得到的值是不同的。

但是永远不要使用 == 来比较浮点数值（float、double 或 long double）。

你可能想阅读一下 "程序员应该了解的浮点数算术知识"。

- pmg

0

浮点数的绝对精度不足，使得与整数相比较更加困难。请参阅this关于在C语言中比较浮点数的页面。特别地，从那里提取的一个代码片段展示了解决此问题的“变通方法”：

bool AlmostEqual2sComplement(float A, float B, int maxUlps)
{
    // Make sure maxUlps is non-negative and small enough that the
    // default NAN won't compare as equal to anything.
    assert(maxUlps > 0 && maxUlps < 4 * 1024 * 1024);
    int aInt = *(int*)&A;
    // Make aInt lexicographically ordered as a twos-complement int
    if (aInt < 0)
        aInt = 0x80000000 - aInt;
    // Make bInt lexicographically ordered as a twos-complement int
    int bInt = *(int*)&B;
    if (bInt < 0)
        bInt = 0x80000000 - bInt;
    int intDiff = abs(aInt - bInt);
    if (intDiff <= maxUlps)
        return true;
    return false;
}

一个简单而常见的解决方法是在代码中提供一个 epsilon，例如：

if (fabs(result - expectedResult) < 0.00001)

这实际上检查值之间的差异是否在一个阈值范围内。然而，有时这并不是最佳选择。请参阅链接文章以了解更多。

另一篇文章几乎是当人们在SO上询问浮点数时所链接的事实标准。

- Mike Kwan

1

浮点数中不存在“绝对精度不足”的问题。它们的精度是绝对的，值是准确的。问题在于它们基于二进制算术，而我们通常使用十进制。十进制值可能有也可能没有在二进制中的精确等价物，反之亦然。0.5和10.125是精确等价物的例子。0.3和11.6则是没有等价物的例子。 - Olof Forshell

0

浮点数不能使用“==”运算符进行比较。

与其使用“==”运算符比较浮点数，您可以使用像这样的函数：

 //compares if the float f1 is equal with f2 and returns 1 if true and 0 if false
 int compare_float(float f1, float f2)
 {
  float precision = 0.00001;
  if (((f1 - precision) < f2) && 
      ((f1 + precision) > f2))
   {
    return 1;
   }
  else
   {
    return 0;
   }
 }

- aleroot

可以简化为：return fabs(f1 - f2) < 0.00001。 - Mike Kwan

3

如果 f1 和 f2 都小于 0.00001 呢？ - Olof Forshell

@OlofForshell 他可以将语句修改为 float precision = 0.00001*f1*f2;，这样如何？ - enthusiasticgeek

-2

如果你需要将a与0.7进行比较，则

if( fabs(a-0.7) < 0.00001 )
  //your code

这里的0.00001可以更改为更小的值（如0.00000001）或更大的值（如0.0001），这取决于您需要的精度。

- Azad Salam

2

你需要获取减法结果的绝对值，或者 epsilon 只增加一种方式。 - Mike Kwan

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- paxdiablo · Accepted Answer

虽然许多人会告诉您始终使用epsilon比较浮点数（通常是一个不错的做法，但它应该是要比较值的百分比而不是固定值），但在这里实际上并不需要，因为您正在使用常量。

您在这里遇到的具体问题是：

float a = 0.7;

使用双精度常量0.7创建一个单精度数（会失去一些精度），同时：

if (a == 0.7)

将比较两个双精度数（首先提升a）。

将双精度0.7转换为浮点数a时丢失的精度在将a提升回双精度时不会恢复。

如果您将所有这些0.7值更改为0.7f（强制使用float而不是double），或者仅将a设置为double，则它将正常工作-现在我很少使用float，除非我需要保存大量数组空间。

您可以通过以下方法查看此操作：

#include <stdio.h>
int main (void){
    float f = 0.7;    // double converted to float
    double d1 = 0.7;  // double kept as double
    double d2 = f;    // float converted back to double

    printf ("double:            %.30f\n", d1);
    printf ("double from float: %.30f\n", d2);

    return 0;
}

这将输出类似以下内容（稍作修改以显示差异）：

double:            0.6999999|99999999955591079014994
double from float: 0.6999999|88079071044921875000000
                            \_ different beyond here.