在C中比较相同的浮点值[重复]

Question

可能重复：
strange output in comparison of float with float literal

当我尝试比较 2 个相同的 float 值时，它不会在以下代码中打印“相等的值”：

void main()
{
    float a = 0.7;
    clrscr();
    if (a < 0.7)
        printf("value :  %f",a);
    else if (a == 0.7)
        printf("equal values");
    else
        printf("hello");
    getch();
}

提前致谢。

Answer 1

虽然许多人会告诉您始终将浮点数与 epsilon 进行比较（这通常是一个好主意，尽管它应该是被比较值的百分比而不是固定值），但这里实际上没有必要，因为您正在使用常量。

您的具体问题是：

float a = 0.7;

使用 double 常量 0.7 创建一个单 精度数（损失一些精度），同时：

if (a == 0.7)

将比较两个 double 精度数字（a 首先提升）。

将双精度 0.7 转换为浮点 a 时丢失的精度在将 a 提升回双精度时不会恢复。

如果您将所有这些 0.7 值更改为 0.7f（强制浮动而不是双精度），或者如果您只是将 a 设为双精度，它会正常工作 - 我现在很少使用 float，除非我它们数量庞大，需要节省空间。

您可以通过以下方式看到这一点：

#include <stdio.h>
int main (void){
    float f = 0.7;    // double converted to float
    double d1 = 0.7;  // double kept as double
    double d2 = f;    // float converted back to double

    printf ("double:            %.30f\n", d1);
    printf ("double from float: %.30f\n", d2);

    return 0;
}

这将输出类似（稍作修改以显示差异）：

double:            0.6999999|99999999955591079014994
double from float: 0.6999999|88079071044921875000000
                            \_ different beyond here.

Answer 2

浮点数并非您认为的那样：这里有两个提供更多信息的来源：What Every Computer Scientist Should Know About Floating-Point Arithmetic 和 The Floating-Point Guide。

简短的回答是，由于浮点数的表示方式，您无法进行基本的比较或算术运算并期望它能够工作。

Answer 3

您将 0.7 的单精度近似值与双精度近似值进行比较。要获得预期的输出，您应该使用：

if(a == 0.7f) // check a is exactly 0.7f

请注意，由于表示和舍入误差，任何操作都不太可能准确地得到 0.7f。一般来说，您应该检查fabs(a-0.7) 是否足够接近0。

不要忘记，0.7f 的确切值并不是真正的 0.7，而是略低：

0.7f = 0.699999988079071044921875

0.7 的双精度表示的精确值是更好的近似值，但仍不完全是 0.7：

0.7d = 0.6999999999999999555910790149937383830547332763671875

Answer 4

a 是一个float； 0.7 是 double 类型的值。

两者之间的比较需要转换。编译器会将float 值转换为double 值......并且将float 转换为double 产生的值与编译器转换文本字符串产生的值不同（源代码）加倍。

但永远不要将浮点值（float、double 或 long double）与 == 进行比较。

您可能想阅读"What Every Programmer Should Know About Floating-Point Arithmetic"。

Answer 5

浮点数不得与“==”运算符进行比较。

您可以使用这样的函数，而不是使用“==”运算符比较浮点数：

 //compares if the float f1 is equal with f2 and returns 1 if true and 0 if false
 int compare_float(float f1, float f2)
 {
  float precision = 0.00001;
  if (((f1 - precision) < f2) && 
      ((f1 + precision) > f2))
   {
    return 1;
   }
  else
   {
    return 0;
   }
 }

Answer 6

浮点数缺乏绝对精度使得进行琐碎的比较比整数更难。请参阅this 页面上比较 C 中的浮点数。特别是，从那里提取的一个代码 sn-p 展示了针对此问题的“解决方法”：

bool AlmostEqual2sComplement(float A, float B, int maxUlps)
{
    // Make sure maxUlps is non-negative and small enough that the
    // default NAN won't compare as equal to anything.
    assert(maxUlps > 0 && maxUlps < 4 * 1024 * 1024);
    int aInt = *(int*)&A;
    // Make aInt lexicographically ordered as a twos-complement int
    if (aInt < 0)
        aInt = 0x80000000 - aInt;
    // Make bInt lexicographically ordered as a twos-complement int
    int bInt = *(int*)&B;
    if (bInt < 0)
        bInt = 0x80000000 - bInt;
    int intDiff = abs(aInt - bInt);
    if (intDiff <= maxUlps)
        return true;
    return false;
}

一个简单而常见的解决方法是为 epsilon 提供如下代码：

if (fabs(result - expectedResult) < 0.00001)

这实质上检查了值之间的差异是否在阈值内。请参阅链接文章，了解为什么这并不总是最佳的:)

Another article 几乎是人们询问 SO 上的浮动时所关联的事实标准。

Answer 7

如果你需要比较 a 和 0.7 比

if( fabs(a-0.7) < 0.00001 )
  //your code

这里 0.00001 可以更改为更少（如 0.00000001）或更多（如 0.0001）> 这取决于您需要的精度。