網(wǎng)站建設(shè)與管理維護(hù)參考文獻(xiàn),北京有哪些炫酷的網(wǎng)站頁(yè)面,自建網(wǎng)站需要哪些技術(shù),貴陽(yáng)觀山湖區(qū)網(wǎng)站建設(shè)在C語(yǔ)言的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算#xff08;包括float和double兩種浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類(lèi)型#xff09;方面#xff0c;你踩過(guò)什么坑#xff1f;有沒(méi)有朋友曾經(jīng)遇到過(guò)或解決過(guò)因浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算操作不當(dāng)引起的Bug#xff1f;在解決的時(shí)候#xff0c;是否還很疑惑為什么不能這樣操作浮點(diǎn)數(shù)#xff1f…在C語(yǔ)言的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算包括float和double兩種浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類(lèi)型方面你踩過(guò)什么坑有沒(méi)有朋友曾經(jīng)遇到過(guò)或解決過(guò)因浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算操作不當(dāng)引起的Bug在解決的時(shí)候是否還很疑惑為什么不能這樣操作浮點(diǎn)數(shù)前幾年參加軟件培訓(xùn)時(shí)聽(tīng)過(guò)的一個(gè)因浮點(diǎn)數(shù)的特殊性造成的軍事問(wèn)題與大家分享1991年2月25日在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的時(shí)候美國(guó)愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈由于攔截伊拉克飛毛腿導(dǎo)彈失敗導(dǎo)致美國(guó)一個(gè)兵營(yíng)近28人死亡。那為什么會(huì)攔截失敗呢原因是這樣的愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈的軟件系統(tǒng)里內(nèi)置了一個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘每隔0.1秒計(jì)數(shù)加1為了以秒為單位來(lái)確認(rèn)時(shí)間軟件代碼里用一個(gè)24位的近似于1/10的二進(jìn)制小數(shù)值與計(jì)數(shù)器值相乘。我們知道計(jì)算機(jī)中的1/10的二進(jìn)制其實(shí)是一個(gè)以0011為無(wú)限循環(huán)的無(wú)窮序列0.000110011[0011]……而計(jì)算機(jī)中僅用序列的開(kāi)頭位和二進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)右邊的23位來(lái)近似表示0.1那么其與0.1之間的差值就是0.000000000000000000000001100[1100]……即2-20*1/10 9.54*10-8秒因此如果從系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始計(jì)算時(shí)鐘從0開(kāi)始且一直保持計(jì)數(shù)如果按系統(tǒng)運(yùn)行100小時(shí)后計(jì)算實(shí)際時(shí)間就會(huì)相差0.0343秒按導(dǎo)彈速度2000米/秒計(jì)算那距離就相差68.7米。所以因?yàn)榫嚯x偏差就導(dǎo)致了攔截失敗。上面這個(gè)新聞可能是真實(shí)的也可能是虛構(gòu)的但這不是我們關(guān)注的重點(diǎn)我們關(guān)注的重點(diǎn)是出現(xiàn)以上嚴(yán)重軍事問(wèn)題的原因是浮點(diǎn)數(shù)的精度問(wèn)題。我們?cè)賮?lái)看看浮點(diǎn)數(shù)0.1的輸出打印情況備注以下所有代碼測(cè)試都基于64位系統(tǒng)并在Visual C 6.0軟件上實(shí)現(xiàn)。為什么輸出打印結(jié)果是0.100000主要還是因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)的二進(jìn)制表示存在精度問(wèn)題。浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中是基于二進(jìn)制存儲(chǔ)的而大多數(shù)十進(jìn)制小數(shù)無(wú)法被二進(jìn)制準(zhǔn)確表示因此會(huì)存在精度損失。例如0.1在二進(jìn)制中是一個(gè)無(wú)限不循環(huán)的小數(shù)即0.1 (十進(jìn)制) 0.00011001100110011… (二進(jìn)制)。在float類(lèi)型中只能存儲(chǔ)23位小數(shù)部分因此0.1會(huì)被截?cái)嗖⑥D(zhuǎn)換成一個(gè)近似值。在打印浮點(diǎn)數(shù)時(shí)打印函數(shù)會(huì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行舍入和近似處理盡可能使近似值接近原值稱為“最良近似值”?1。因此盡管0.1的精確二進(jìn)制表示無(wú)法完全存儲(chǔ)在float中但在打印時(shí)通常會(huì)展示一個(gè)接近原值的近似值如0.100000。所以0.1無(wú)法被精確存儲(chǔ)實(shí)際可能是0.100000或0.100000001或其他值。另外這種精度問(wèn)題不僅限于0.1其他小數(shù)如0.2和0.3在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)也會(huì)因?yàn)槎M(jìn)制表示的限制而出現(xiàn)精度損失即0.3-0.2的結(jié)果在打印時(shí)并不是0.1另外在程序代碼中也盡量不要直接進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)的相等或不相等比較這樣可能會(huì)導(dǎo)致不精確的結(jié)果可以定義誤差范圍閾值并使用絕對(duì)誤差的代碼方式進(jìn)行比較類(lèi)似地在判斷一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)是否為零的時(shí)候可以按如下兩個(gè)方法進(jìn)行使用近似比較使用標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)函數(shù)isnormal備注對(duì)于C99及更高版本可以使用isnormal函數(shù)來(lái)判斷一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)是否為非零且在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)即不是無(wú)窮大、NaN或零。此外再說(shuō)明一個(gè)在類(lèi)型轉(zhuǎn)換運(yùn)算時(shí)需要注意的地方直接展示代碼執(zhí)行結(jié)果從以上代碼及其執(zhí)行結(jié)果可以看出浮點(diǎn)數(shù)在執(zhí)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換時(shí)是需要顯示轉(zhuǎn)換的或者可以使用浮點(diǎn)數(shù)常量如1.0以避免在代碼量多時(shí)就不容易找出問(wèn)題所在的情況。因此可以得出以下結(jié)論并非所有的浮點(diǎn)數(shù)都能夠在計(jì)算機(jī)中使用二進(jìn)制來(lái)完全表示計(jì)算機(jī)中對(duì)浮點(diǎn)數(shù)執(zhí)行運(yùn)算時(shí)很有可能會(huì)產(chǎn)生舍入和截?cái)嗖⒎撬械母↑c(diǎn)比較都會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤但是參與運(yùn)算的浮點(diǎn)數(shù)就很容易出現(xiàn)誤差甚至極小的誤差在被長(zhǎng)時(shí)間放大后由于累積誤差也會(huì)帶來(lái)意想不到的嚴(yán)重后果。所以在C語(yǔ)言中操作浮點(diǎn)數(shù)一定要記住不要直接對(duì)浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行相等或者不相等的比較在判斷浮點(diǎn)數(shù)是否為零時(shí)需要通過(guò)類(lèi)似于浮點(diǎn)數(shù)閾值來(lái)判斷閾值大小視情況而定循環(huán)控制表達(dá)式不應(yīng)該包含有浮點(diǎn)數(shù)類(lèi)型如果程序代碼涉及浮點(diǎn)數(shù)你一定要格外小心再小心使用浮點(diǎn)數(shù)來(lái)存儲(chǔ)小數(shù)是不能得到精確值的如果有高精度要求可以考慮使用定點(diǎn)數(shù)或者高精度庫(kù)比如高精度浮點(diǎn)運(yùn)算庫(kù)GMP。如果你有更多關(guān)于C語(yǔ)言浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算方面的踩雷經(jīng)歷和避坑技巧歡迎來(lái)貼分享讓我們一起進(jìn)步變的更加優(yōu)秀。---------------------作者dffzh鏈接https://bbs.21ic.com/icview-3454552-1-1.html來(lái)源21ic.com此文章已獲得原創(chuàng)/原創(chuàng)獎(jiǎng)標(biāo)簽著作權(quán)歸21ic所有任何人未經(jīng)允許禁止轉(zhuǎn)載。