比較浮點0

Question

如果foo是float類型，則以下表達式是有效/推薦的嗎？

(0.0f == foo * float(0))

無論foo的值如何，它都具有預期的（數學）值嗎？

C ++標准是定義行為還是特定於實現？

Answer 1

好吧，首先它不是C ++標准的問題。 相反，問題在於您的浮點模型標准（最可能是IEEE）。

對於IEEE浮點數，這可能是安全的，因為float(0)應該導致與0.0f相同的數字，並且乘以任何其他數字也應該是0.0f。

不安全的是做其他浮點運算（例如：用非整數加法和減法）並用0.0f檢查它們。

Answer 2

AFAIK，它不一定，也可能最終非常接近0。

通常最好與epsilon進行比較。 我使用這樣的函數進行這樣的比較：

float EpsilonEqual( float a, float b, float epsilon )
{
    return fabsf( a - b ) < epsilon;
}

Answer 3

正如其他人已經提到的那樣，NaNs和Infinites可以搞砸這種比較。

但是，還有一個陷阱：在C ++中，你不能依賴float類型的編譯時表達式，比較等於在運行時計算的相同表達式。

原因是C ++允許以任何方式無限制地擴展fp計算的精度。 例：

#include <iostream>

// This provides sufficent obfuscation so that g++ doesn't just inline results.
bool obfuscatedTrue() { return true; }

int main()
{
    using namespace std;

    double const    a   = (obfuscatedTrue()? 3.0 : 0.3);
    double const    b   = (obfuscatedTrue()? 7.0 : 0.7);
    double const    c   = a/b;

    cout << (c == a/b? "OK." : "\"Wrong\" comparision result.") << endl;
}

一個特定編譯器的結果：

C:\test> g++ --version | find "++"
g++ (TDM-2 mingw32) 4.4.1

C:\test> g++ fp_comparision_problem.cpp & a
"Wrong" comparision result.

C:\test> g++ -O fp_comparision_problem.cpp & a
OK.

C:\test> _

干杯＆hth。，

- 阿爾夫

Answer 4

使用該特定語句，您可以非常確定結果將為0並且比較結果為true - 我認為C ++標准實際上沒有規定它，但任何合理的浮點類型實現都會有0工作。

但是，對於大多數其他計算，結果不能完全等於數學上正確的結果：

為什么我的數字，如0.1 + 0.2加起來不是很好的一輪0.3，而是我得到一個奇怪的結果，如0.30000000000000004？

因為在內部，計算機使用的格式（二進制浮點）無法准確地表示0.1,0.2或0.3之類的數字。

編譯或解釋代碼時，“0.1”已經四舍五入到該格式中最接近的數字，即使在計算發生之前也會導致小的舍入誤差。

閱讀“浮點指南”以獲取詳細說明以及如何正確地與預期值進行比較 。

Answer 5

我剛剛在msdn中閱讀了有關VisualStudio 鏈接文本中 / fp選項的這篇文章

不允許對特殊值（NaN，+ infinity，-infinity，+ 0，-0）無效的表達式優化。 優化xx => 0，x * 0 => 0，x-0 => x，x + 0 => x，0-x => -x由於各種原因都無效（參見IEEE 754和C99標准） ）。