在C语言中，float的行为是怎样的？

Question

在C语言中，float的行为是怎样的？

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#include<stdio.h>
int main()
{
   float f = 0.1;
   double d = 0.1;
   printf("%lu %lu %lu %lu\n", sizeof(f), sizeof(0.1f), sizeof(0.1), sizeof(d));
   return 0;
}

输出

$ ./a.out 
4 4 8 8

根据上述代码，我们可以看到sizeof(0.1)和sizeof(0.1f)不同。其中sizeof(0.1)为8个字节，而sizeof(0.1f)为4个字节。但是在将值赋给浮点变量f时，它会自动截断其大小为4个字节。

在下面的代码中，与浮点数x进行比较时，它不会截断，并且将4个字节的float与8个字节的0.1进行比较，float x的值与0.1f相匹配，因为两者都是4个字节。

#include<stdio.h>
int main()
{
    float x = 0.1;
    if (x == 0.1)
        printf("IF");
    else if (x == 0.1f)
        printf("ELSE IF");
    else
        printf("ELSE");
}

输出

$ ./a.out 
ELSE IF

为什么在赋值时截断，而在比较时不截断？如何解决这个问题？

- Nitin Tripathi

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float类型是单精度浮点类型，而double是双精度浮点类型。我还建议您阅读"Is floating-point math broken?"，这将帮助您理解为什么0.1f != 0.1。 - Some programmer dude

有没有什么方法来解决四舍五入的问题？ - Nitin Tripathi

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@NitinTripathi 不要将浮点数进行相等比较，并期望它们总是会有一定的误差。除非绝对必要，否则也可以避免使用 float 类型。 - fuz

不使用浮点数将会强制我们使用双精度，这将增加另外4个字节的开销，这也不是良好的编程实践 :( - Nitin Tripathi

5个回答

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浮点常量如0.1，如果没有指定为0.1f，则默认为双精度。下面这行代码：

float f = 0.1;

意思是创建一个值为0.1的双精度数，并将其转换为单精度数，在此过程中会失去精度。而下面这几行代码：

float x = 0.1;
if (x == 0.1)

这将导致x被隐式转换为双精度浮点型，但其值与例如double x = 0.1;略有不同。

- Manos Nikolaidis

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0.1f（数字后面的“f”）是表示计算机中的浮点数，这样编译器就知道需要将其存储为浮点数而不是双精度数。因此，浮点数0.1不等于0.1，它等于0.1f。

- Ori Yampolsky

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当你写 0.1 时，默认情况下它被视为 double 类型。后缀 f 显式地将其转换为浮点型。

在第二个问题中，浮点数以 IEEE 标准 存储，因此它进入了 else if 分支，因为将 0.1f 转换为 double 的等效转换不同。

https://en.wikipedia.org/wiki/Floating_point

- Nishant Kumar

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0.1 是一个双精度值，而 0.1f 是一个浮点值。我们之所以可以写 float x=0.1 和 double x=0.1 是因为存在隐式转换。

但是通过使用后缀 f，你可以将其变成浮点型。

在这个例子中 -

if(x == 0.1)

这是错误的，因为在小数点后面的某些位置上，0.1并不完全等于0.1。还进行了向更高类型（即double）的转换。

将其转换为float，然后再转换为double，会丢失信息，因为double比float具有更高的精度，所以它们之间存在差异。

- ameyCU

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可以查看英文原文，
原文链接

- fuz · Accepted Answer

没有后缀的浮点数字面值是double类型。加上后缀f将产生float类型字面值。

在赋值时，等号右操作数会被转换为左操作数的类型，因此您会观察到截断。

在比较时，==运算符的操作数会转换为两个操作数中较大的一个，所以x == 0.1就像(double)x == 0.1，这是错误的，因为由于舍入问题，(double)(float)0.1不等于0.1。在x == 0.1f中，两个操作数都具有float类型，这将在您的计算机上导致相等。

浮点数学是棘手的，请阅读标准获取更多详细信息。