深入理解C++浮点数(float、double)类型数据比较、相等判断

最新推荐文章于 2025-02-07 21:12:30 发布

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本文深入探讨了浮点数在计算机内存中的存储机制及其带来的精度损失问题，详细介绍了从字符串到float、double类型的转换过程中的精度变化，并提供了一种判断浮点数相等的实用方法。此外，文章还指出了使用double类型进行字符转换的建议以及比较浮点数时的技巧。

浮点数在内存中的存储机制和整型数不同，其有舍入误差，在计算机中用近似表示任意某个实数。具体的说，这个实数由一个整数或定点数（即尾数）乘以某个基数（计算机中通常是2）的整数次幂得到，这种表示方法类似于基数为10的科学记数法。所以浮点数在运算过程中通常伴随着因为无法精确表示而进行的近似或舍入。但是这种设计的好处是可以在固定的长度上存储更大范围的数。
1、将字符串转换为float、double过程存在精度损失，只是float、double各自损失的精度不相同而已
    std::stringstr="8.2";
    floatcc=atof(str.c_str());  //cc的值为8.1999998
    std::stringstr="8.2";
    doublecc=atof(str.c_str());  //cc的值为8.1999999999999993
2、将float、double转换为字符过程中可能存在精度损失，但是通过%.8lf可以规避
（1）float小数点前后加起来有效数字只有6位。当给定的float有效数在6位以内转换为字符不会丢失精度，当有效位数大于6位就会存在精度丢失
    //精度没有丢失
    charbuf[100]={'\0'};
    floataa=8000.25;
    sprintf(buf,"%f",aa);   //8000.250000
    //精度没有丢失
    charbuf[100]={'\0'};
    floataa=8.00025;
    sprintf(buf,"%f",aa);   buf = 8.000250
    //精度丢失，存在误差
    charbuf[100]={'\0'};
    floataa=8000.251;
    sprintf(buf,"%f",aa);  //8000.250977
    //精度丢失，存在误差此时使用.8lf也无效
    charbuf[100]={'\0'};
    floataa=8000.251;
    sprintf(buf,"%.8lf",aa);//8000.25097656
    (2)double小数前后加起来的有效数字只有16位，当给定的double有效数在16位以内转换为字符串不会丢失精度，当有效位数大于16位湖影公寓存在精度丢失
    存在误差
    charbuf[100]={'\0'};
    doubleaa=121.437565871234012;
    sprintf(buf,"%.20lf",aa);//121.43756587123401000000
    //没有误差
    charbuf[100]={'\0'};
    doubleaa=8000.256165;
    sprintf(buf,"%.8lf",aa);
    std::cout<<buf<<std::endl; //8000.25616500

3、浮点数比较

用"=="来比较两个double应该相等的类型，返回真值完全是不确定的。计算机对浮点数的进行计算的原理是只保证必要精度内正确即可。

我们在判断浮点数相等时，推荐用范围来确定，若x在某一范围内，我们就认为相等，至于范围怎么定义，要看实际情况而已了，float,和double 各有不同
所以const float EPSINON = 0.00001;
if((x >= - EPSINON) && (x <= EPSINON) 这样判断是可取的至于为什么取0.00001，可以自己按实际情况定义。