【C语言】浮点数和0比较
一. 浮点数存储时是有精度损失的
下面程序中我们打印一个浮点数的值
int main()
{double d = 3.6;printf("%.50f\\n", d);return 0;
}
观察到浮点数存储在内存空间中是有内存损失的:
二. 浮点数不能直接进行 == 比较
所有存储在内存中的浮点数都不能做到完全精确,如果拿它们进行计算,那误差更是在所难免。
int main()
{double x = 1.0;double y = 0.1;printf("%.50f\\n", x - 0.9);// 预计得到0.1printf("%.50f\\n", y);if ((x - 0.9) == y){printf("you can see me!\\n");}else{printf("oops!\\n");}return 0;
}
编译运行:
三. 使用精度来比较两个浮点数是否相等
既然浮点数的误差在所难免,那么我们可以考虑两个浮点数相等的条件是:它们差值的绝对值是一个很小的数的话,那么可以说这两个浮点数是相等的。
我们可以自定义一个最小差值,或者叫最小精确度EPSILON
,它的值是 0.0000001
#define EPSILON 0.0000001int main()
{double x = 1.0;double y = 0.1;printf("%.50f\\n", x - 0.9);printf("%.50f\\n", y);// 另一种写法:// if(((x - 0.9) - y) > -EPSILON && ((x - 0.9) - y) < EPSILON)if (fabs((x - 0.9) - y) < EPSILON){printf("you can see me!\\n");}else{printf("oops!\\n");}return 0;
}
编译运行:
实际比较时,有各种各样的数据,这个最小精度我们不好掌握的话,可以使用系统提供的最小精度:
- #define
DBL_EPSILON
2.2204460492503131e-016 // smallest such that 1.0+DBL_EPSILON != 1.0 - #define
FLT_EPSILON
1.192092896e-07F // smallest such that 1.0+FLT_EPSILON != 1.0
四. 浮点数和0比较
上面我们知道了判断两个浮点数是否相等的方法就是看
if ( fabs(x - y) < DBL_EPSILON)
这个条件是否成立。
是否可以以此类推,判断一个浮点数 x 是否和 0 相等的话就是看
if ( fabs(x - 0) < DBL_EPSILON) 即 if ( fabs(x) < DBL_EPSILON)
下面用一段代码举例:
int main()
{double x = 0.000000000000000000000001;if (fabs(x) < DBL_EPSILON){printf("x == 0.0\\n");}else{printf("x != 0.0\\n");}return 0;
}
编译运行:
还有一个问题,就是用绝对值和 DBL_EPSILON 进行比较时能否用 <= 呢?
我们在来看看 DBL_EPSILON 是怎么定义的:
所有两个浮点数如果要相等,那它们差值的绝对值肯定是要小于DBL_EPSILON
的,相等都不行。