为什么我的比较运算符不比较我的点长和双精度值？答案

【问题标题】：Why my compare operator is not comparing my point length and double value?为什么我的比较运算符不比较我的点长和双精度值？
【发布时间】：2020-09-14 07:55:06
【问题描述】：

我创建了新的运算符来比较我的点向量长度和双精度值。我有条件容忍小于 0.01 的差异。当我使用此运算符比较我的 Point 和我的 double 值（接近后的两个值相同）但运算符 == 未返回 true 时。

class Point {
private:
    double x, y, z;
public:
    Point() { x = y = z = 0.0; }
    Point(double v) { x = y = z = v; }
    Point(double x, double y, double z){
        this->x = x; this->y = y; this->z = z;
    }
    double getLength(){
        return sqrt(pow(x,2)+pow(y,2)+pow(z,2));
    }
    friend const bool operator== (double &d, Point &v);
};

double approach(double num){
    return floor(num*100)/100;
}

const bool operator== (const double &d, Point &v){
    return (approach(d) == approach(v.getLength()));
}

int main()
{
    Point p1(3,4,1);
    cout << p1.getLength() << endl; // 5.09902
    cout << approach(p1.getLength()) << endl;
    cout << approach(5.091) << endl;
    if(5.091 == p1)
        cout << "True";
    return 0;
}

【问题讨论】：

当我在 gcc 中测试它时，它输出"True"。 wandbox.org/permlink/KzPHzxaj6AOGhYh3
它也输出True with clang
我还得到了 clang-cl 的“True”输出，以及以下内容：警告：将浮点数与 == 或 != 进行比较是不安全的 [-Wfloat-equal] .
哦，那应该是编译器错误。在 CodeBloacks 我看不到“真实”，但在 VS 中一切正常，谢谢你们 :)
在 32 位 x86 系统上使用 gcc 可能无法打印 True，因为 bug 323 在某些情况下精度过高

标签： c++ operators logical-operators

【解决方案1】：

这个问题可以在 32 位 Intel 架构的 gcc 上重现，无需优化。这是它发生的一个例子： compiler explorer example.

这是由于 gcc 的臭名昭著的323 bug，它难以与英特尔的 80 位浮点寄存器一起工作，这些寄存器比double 类型的 64 位更宽。一些值最终在 80 位寄存器中，一些值在 64 位内存值中。

在您的情况下，首先调用approach(d)，然后在调用v.getLength() 时将其溢出到内存中。另一方面，approach(v.getLength()) 的值并没有溢出，而是获得了寄存器的所有 80 位精度。

当您比较一个 80 位的准确值和一个截断的 64 位值时，比较结果是false。

一个可能的解决方案是避免在approach() 中除以 100，因为它是引入额外位的原因。相反，您可以尝试：

static constexpr double magnitude = 100.0;
const bool operator== (double d, const Point &v){
    return floor(d * magnitude) == floor(v.getLength() * magnitude));
}

【讨论】：