【揭秘C语言中double类型等于号的奥秘】精准比较还是近似相等？

最佳答案

在C言语中，double 范例用于表示浮点数，它是一种双精度浮点数，可能供给比 float 范例更高的精度。但是，因为打算机外部表示浮点数的方法，double 范例的比较并不像整数那样简单直接。本篇文章将深刻探究C言语中 double 范例等于号的奥秘，阐明为什么两个看似相称的 double 值在比较时可能会前去不相称的成果。

double范例的外部表示

在打算机中，浮点数平日利用IEEE 754标准停止表示。double 范例遵守这个标准，它利用64位来表示一个数，包含标记位、指数位衔接数位。这种表示方法容许 double 范例存在15到17位十进制有效数字的精度。

示例代码

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main() {
    double a = 0.1;
    double b = 0.2;
    double c = 0.3;
    double d = a + b;

    printf("a + b == c: %d\n", (a + b) == c);
    printf("a + b == d: %d\n", (a + b) == d);

    return 0;
}

精准比较与近似相称

因为 double 范例的精度限制，直接利用 == 运算符来比较两个 double 值并不老是能掉掉落正确的成果。这是因为浮点数的表示方法招致了一些数值在打算机外部无法正确表示。

示例代码

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double a = 0.1;
    double b = 0.2;
    double epsilon = DBL_EPSILON;

    printf("a == b: %d\n", fabs(a - b) < epsilon);
    printf("a + b == 0.3: %d\n", fabs(a + b - 0.3) < epsilon);

    return 0;
}

鄙人面的代码中，我们利用了 fabs 函数来打算两个 double 值之间的差的绝对值，并与 DBL_EPSILON（表示 double 范例能表示的最小正数差）停止比较。这种方法可能改正确地断定两个 double 值能否近似相称。

总结

在C言语中，因为 double 范例的外部表示跟精度限制，直接利用 == 运算符来比较两个 double 值可能会招致不正确的成果。为了停止改正确的比较，应当利用 fabs 函数跟 DBL_EPSILON 来断定两个 double 值能否近似相称。经由过程懂得 double 范例的外部表示跟精度限制，我们可能更好地编写可能正确处理浮点数的代码。