プログラミングにおける浮動小数点数の精度の問題に対処するには?

浮動小数点数の精度の問題を克服する

多くのプログラマは、浮動小数点数表現の精度制限に対処するという課題に直面しています。機械。この問題は、浮動小数点演算で特定の数値を正確に表現できないことが原因で発生することがよくあります。

ケース スタディ: 浮動小数点数を使用した不正確な計算

浮動小数点数を含む次のシナリオ:

double mw = atof("4.600"); // mw is now 4.5999999999999996
double p = 0.2;
double g = 0.2;
int h = 1;
int columns = (int)((mw - (h * 11 * p)) / ((h * 11 * p) + g)) + 1;

この場合、列の計算は、指定された浮動小数点値に基づいて整数値 2 を生成することを目的としています。ただし、浮動小数点演算の制限により、mw - (h * 11 * p) の結果は正確にゼロではなく、それよりわずかに小さい値 (1.9999999999999996) になります。これにより、列が予期された 2 ではなく 1 になるという不正確な結果が生じます。

精度の制限への対処

このような精度の問題を克服するには、基本的な問題を認識する必要があります。浮動小数点演算の制限を考慮し、適切な戦略を採用します:

• 厳密な等価比較を避ける: 浮動小数点値は小さな誤差が生じる傾向があるため、厳密な等価性を求める比較を避けてください。代わりに、値の許容範囲内で比較することを検討してください。
• 浮動小数点精度を制限する: 浮動小数点精度を制限し、値を特定の値に丸める組み込み関数またはライブラリを使用します。小数点以下の桁数。
• 可能な場合は整数に変換: 実用的であれば、浮動小数点の不正確さの影響を最小限に抑えるために、浮動小数点値を整数に変換します。
• リソースを参照してください: さらに詳しいガイダンスとベスト プラクティスについては、「コンピュータ科学者が浮動小数点演算について知っておくべきこと」や「浮動小数点数の比較」などの信頼できる情報源を参照してください。

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