[问题] float 精准度观念问题

楼主: lovejomi (JOMI)   2018-09-18 18:29:12
我理解为什么float会有误差值
但是今天朋友讨论一件事情
if (float_var == 1.0f) 这样写到底有什么错(我认知是 这样写 变量的值要完全跟1.0
四个byte的memcmp要一样)
1. 在误差范围内 (https://en.cppreference.com/w/cpp/types/numeric_limits/epsilo
n)
如果是趋近于1的数字 我这样判断会失败 导致逻辑错误? 所以因为这样条件太严苛
对于经过运算后的float数值 很可能有一点点误差产生就不成立了?
2. 如果是要完全的相等 , 我能把一个float 一个byte一个byte判断是否相等来判断是不
是等值吗?
例如
typedef union
{
float value;
unsigned char bytes[4];
} IEEE754;
IEEE754 one;
one.value = 1.0f;
IEEE754 target;
target.value = input;
然后memcmp 两者的bytes
还是 float 的== 实作上就是byte compare?
3. 浮点数运算出现误差,可以理解成 当除不尽 或是 除完小数点超过二进制小数 23位
无法表示
就会产生误差?
4. 因为看不懂std::numeric_limits<T>::epsilon 的那个almost_equal在干嘛 所以找了
一下
https://stackoverflow.com/a/17341/588477
这篇的方法好像是有道理但是请看以下测试
https://ideone.com/MH6jJW
我看VC直接写
#define FLT_EPSILON 1.192092896e-07F // smallest such that 1.0+FLT
_EPSILON != 1.0
GCC我用gcc -E -dM 去dump (我不知道为什么找不到定义???怎么解释 https://tinyurl.
com/y8heekq8 )
#define __FLT_EPSILON__ 1.19209289550781250000e-7F
奇怪为什么会是这样
a. stackoverflow的作法错了?
b. 为什么会把差值当成相等?
c. 到底这个epsilon 最应该用在哪里呢?
d. 是不是把almost_equal当成一个正解 才是正确的浮点数比较相等呢?
我用以下tool 把 epsilon 看他hex form 反推一下
他是2^-23 = 0.00000011920928955078125f乍看之下跟gcc定义一致
https://www.h-schmidt.net/FloatConverter/IEEE754.html
观念上有些错误
请大家修正一下
谢谢
作者: Sanvean   2018-09-18 19:21:00
可以说一下你对 ieee754 的了解吗?因为如果对 ieee754不是很熟的话,那对大多数 float 实作的讨论好像会没完没了。
楼主: lovejomi (JOMI)   2018-09-18 19:49:00
理解ieee754表示法的含义 但我对 float的+-*\没有什么概念实际在作*\法的时候到底怎么运做的没有概念
作者: Sanvean   2018-09-18 21:03:00
flaot 天生有很多的洞 https://ideone.com/OZAsGe计算过程有很大的可能不断累积误差
作者: eye5002003 (下一夜)   2018-09-18 21:08:00
如果一个float x非常接近1的话,那么x-1应该要等于0的等一下我完全讲错了我不懂为何会觉得var==1.0很严苛,你应该尽量减少误差例如避免一个很大的数字跟很小的数字相加,小数字会直接蒸发,真的很怕误差就用GMP吧还有别拿两个非常接近的数字相减可以避免出现小数字
作者: Sanvean   2018-09-18 22:01:00
对一个有值的浮点数而言,其 accuracy 为 exp x epsilon^ieee754

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