(Objective-C++) 测试浮点值导致无限循环

Question

我正在尝试从头开始编写一个 Objective-C(++) 应用程序，但完全不知道为什么在 while 循环中测试 float 似乎会导致无限循环。

首先，文件：test.mm

#include <stdio.h>
#include <mach/mach_time.h>

int main(int argc, const char* argv[])
{
    #pragma unused(argc)
    #pragma unused(argv)

    // --- LOOP ---
    float timer = 2.0f;
    float debugMarker = 2.0f;

    uint64_t lastLoopStart = mach_absolute_time();
    mach_timebase_info_data_t timebase;
    mach_timebase_info(&timebase);

    while(timer > 0.0f)
    {
        uint64_t now = mach_absolute_time();
        uint64_t elapsed = now - lastLoopStart;
        uint64_t nanos = elapsed * timebase.numer / timebase.denom;
        float deltaTime = static_cast<float>(static_cast<double>(nanos) * 1.0E-9);
        timer -= deltaTime;
        lastLoopStart = now;

        // Including this line avoids the bug
        // timer -= 0.1f;

        // This does not cause the bug
        // if(0.0f < timer)

        // This causes the bug
        // if(debugMarker > 0.0f)

        // This causes the bug
        if(debugMarker >= timer)
        {
            printf("timer: %f\n", static_cast<double>(timer));

            debugMarker -= 1.0f;
        }
    }

    printf("DONE\n");

    return (0);
}

编译：clang -g -Weverything test.mm

运行此代码生成的程序会导致循环输出一次定时器值，然后出现无限循环。 使用if(debugMarker > 0.0f) 会导致它打印两次计时器值。

我完全不知道这里会发生什么。 任何帮助将不胜感激！

Answer 1

你真的必须/有任何理由使用浮点数吗？

我的建议是忘记浮点数，真的，使用它没有任何优势，而且精度也不高，甚至对于 sin/cos 函数也不行。

为了获得最佳实践，我建议始终选择 double 作为浮点类型，无论是从 C 到 Swift 的任何语言。

 

---

您的代码没问题！！我将其转换为 double，删除了强制转换并调整了一些变量值。

我将 printf 行注释掉，编译并执行。

它在 2.011 秒内循环并退出。

> $ time ./a.out
DONE
./a.out  1.97s user 0.02s system 98% cpu 2.011 total

然后我激活了prinf函数，再次执行。

循环 2.014 秒，打印超过 500 万行，回归计数。

(partial listing... total was 5168689 printed lines)
timer: 0.000060
timer: 0.000057
timer: 0.000054
timer: 0.000051
timer: 0.000048
timer: 0.000045
timer: 0.000041
timer: 0.000039
timer: 0.000036
timer: 0.000033
timer: 0.000029
timer: 0.000026
timer: 0.000023
timer: 0.000020
timer: 0.000017
timer: 0.000014
timer: 0.000011
timer: 0.000008
timer: 0.000005
timer: 0.000002
timer: -0.000001
DONE
./a.out  0.24s user 0.25s system 23% cpu 2.014 total

---

在这里，转换为使用双精度：

#include <stdio.h>
#include <mach/mach_time.h>

int main(int argc, const char* argv[])
{
    #pragma unused(argc)
    #pragma unused(argv)

    // --- LOOP ---
    double timer = 2;
    double debugMarker = 2;

    uint64_t lastLoopStart = mach_absolute_time();
    mach_timebase_info_data_t timebase;
    mach_timebase_info(&timebase);

    while(timer > 0)
    {
        uint64_t now = mach_absolute_time();
        uint64_t elapsed = now - lastLoopStart;
        uint64_t nanos = elapsed * timebase.numer / timebase.denom;
        double deltaTime = nanos * 1.0E-9;
        timer -= deltaTime;
        lastLoopStart = now;

        // Including this line avoids the bug
        // timer -= 0.1f;

        // This does not cause the bug
        // if(0.0f < timer)

        // This causes the bug
        // if(debugMarker > 0)

        // This causes the bug
        //if(debugMarker < timer)
        //{

          printf("timer: %F\n", timer);

        //    debugMarker -= 1;
        //}
    }

    printf("DONE\n");

    return (0);
}