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去浮动比较

来源:Golang技术栈 2023-04-13 10:23:37 0浏览 收藏

Golang不知道大家是否熟悉?今天我将给大家介绍《去浮动比较》,这篇文章主要会讲到golang等等知识点,如果你在看完本篇文章后,有更好的建议或者发现哪里有问题,希望大家都能积极评论指出,谢谢!希望我们能一起加油进步!

问题内容

为了在 Go 中比较两个浮点数(float64)是否相等,我对 IEEE 754 和浮点数的二进制表示的肤浅理解让我认为这是一个很好的解决方案:

func Equal(a, b float64) bool {
    ba := math.Float64bits(a)
    bb := math.Float64bits(b)
    diff := ba - bb
    if diff 

abs(diff) 问题是:与旧的hack相比,这是一种更通用、更精确、更有效的方法来比较两个任意大小的浮点数是否“几乎相等” ?我的理由是,如果在二进制表示中只允许一位差异,那么除了严格相等之外,比较的数字肯定不能再相等了,显然(如评论中所指出的)可以检查==浮点数。

注意:我已经编辑了问题以使其更清楚。

正确答案

不,这不是比较浮点值的正确方法。

您实际上并没有说出真正的问题——这是您尝试比较两个浮点数的某种原因,但您还没有说出它是什么。

浮点运算旨在执行近似运算。浮点运算中会累积舍入误差是正常的。当以不同方式计算值时,这些误差通常会有所不同,因此不应期望浮点运算产生相同的结果。

在您的示例中,发生了以下操作:

  • 十进制数字“0.1”被转换为float64(IEEE-754 64 位二进制浮点)。这产生了值 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625,这是最接近float640.1 的值。

  • 十进制数字“0.2”被转换为float64。这产生了 0.200000000000000011102230246251565404236316680908203125,这是最接近float640.2 的值。

  • 这些被添加了。这产生了 0.3000000000000000444089209850062616169452667236328125。除了 0.1 和 0.2 在 中舍入到最接近的值时发生的舍入误差float64之外,这还包含一些额外的舍入误差,因为无法在 中表示精确的总和float64

  • 十进制数字“0.3”被转换为float64。这产生了 0.299999999999999988897769753748434595763683319091796875,这是最接近float640.3 的值。

如您所见,相加的结果0.10.2累积了不同的舍入误差0.3,因此它们不相等。没有正确的平等测试会报告它们是平等的。而且,重要的是,这个例子中出现的错误是针对这个例子的——不同的浮点运算序列会有不同的错误,而且累积的错误 不限于数字的低位

有些人试图通过测试差异是否小于某个小值来进行比较。这在某些应用程序中是可以的,但在您的应用程序中可以吗?我们不知道您要做什么,所以我们不知道会出现什么问题。允许小错误的测试有时会报告不正确的结果,要么是误报(因为它们接受为相等的数字,如果用精确的数学计算则不相等)或假阴性(因为它们拒绝相等的数字,如果用精确的数学)。这些错误中的哪一个对您的应用程序来说更糟?其中一个会导致机器损坏或人员受伤吗?在不知道这一点的情况下,没有人可以建议哪个不正确的结果是可以接受的,或者即使其中一个是可以接受的。

此外,误差的容忍度应该有多大?计算中可能出现的总误差取决于执行的操作顺序和涉及的数字。一些应用程序只有很小的最终舍入误差,而一些应用程序可能有大量错误。在不了解您的具体操作顺序的情况下,没有人可以就公差使用什么值提出建议。此外,解决方案可能不是在比较数字时接受容差,而是重新设计计算以避免错误,或者至少减少错误。

不存在用于比较“质量”的浮点值的通用解决方案,因为不可能存在任何此类解决方案。

以上就是本文的全部内容了,是否有顺利帮助你解决问题?若是能给你带来学习上的帮助,请大家多多支持golang学习网!更多关于Golang的相关知识,也可关注golang学习网公众号。

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