Float vs. Double: Bilakah Saya Harus Menggunakan Setiap Jenis Data Titik Terapung?

Memahami Perbezaan antara Float dan Double

Dalam bidang pengaturcaraan komputer, istilah "float" dan "double" sering timbul apabila berurusan dengan data berangka. Walaupun kedua-duanya adalah jenis data titik terapung yang digunakan untuk mewakili nombor nyata, terdapat perbezaan intrinsik yang boleh memberi kesan kepada ketepatan dan penggunaannya.

Ketepatan: Satu Perbezaan Utama

The perbezaan utama antara apungan dan berganda terletak pada ketepatannya, atau bilangan digit perpuluhan yang boleh diwakili dengan tepat. Double mempunyai dua kali ganda ketepatan apungan, yang diterjemahkan kepada kira-kira 15 digit bererti untuk berganda berbanding 7 untuk apungan.

Perbezaan ketepatan ini berpunca daripada bilangan bit yang digunakan untuk menyimpan bahagian pecahan nombor titik terapung . Double menggunakan 52 bit mantissa ditambah 1 bit tersembunyi, manakala float menggunakan 23 bit mantissa ditambah 1 bit tersembunyi. Perbezaan dalam peruntukan bit ini menghasilkan julat nilai yang boleh diwakili yang lebih besar untuk dua kali ganda.

Kesan terhadap Ketepatan

Peningkatan ketepatan dua kali ganda memberi kesan yang ketara pada ketepatan, terutamanya dalam kes yang melibatkan pengiraan berulang. Ralat pemotongan, yang berlaku apabila nilai tidak dapat diwakili dengan tepat menggunakan bilangan bit yang tersedia, boleh terkumpul dari semasa ke semasa, mengakibatkan ketidaktepatan yang ketara.

Pertimbangkan contoh C berikut:

float a = 1.f / 81;
float b = 0;
for (int i = 0; i < 729; ++i)
    b += a;
printf("%.7g\n", b); // prints 9.000023

The keputusan mempamerkan sisihan daripada nilai yang dijangkakan disebabkan oleh ralat pemotongan. Sebaliknya, menggunakan hasil berganda dalam perwakilan yang lebih tepat:

double a = 1.0 / 81;
double b = 0;
for (int i = 0; i < 729; ++i)
    b += a;
printf("%.15g\n", b); // prints 8.99999999999996

Julat Nilai dan Kes Khas

Selain daripada ketepatan, satu lagi perbezaan antara apungan dan berganda terletak pada nilai maksimum dan minimum yang boleh diwakili. Double mempunyai julat nilai yang lebih luas daripada apungan, membolehkan ia mengendalikan nombor yang lebih besar atau lebih kecil tanpa menghadapi limpahan atau aliran bawah.

Selain itu, double mempunyai nilai khas yang dipanggil "infiniti" yang mewakili nilai yang tidak terhingga besar atau kecil. Float juga mempunyai infiniti, tetapi ia dicapai dengan lebih mudah kerana julat nilainya yang lebih kecil.

Bila Menggunakan Float dan Double

Pilihan antara float dan double bergantung pada keperluan ketepatan dan julat nilai aplikasi. Terapung sesuai untuk situasi di mana ketepatan tidak kritikal dan nilai berada dalam julat yang boleh diwakili. Double harus digunakan apabila ketepatan tinggi diperlukan atau apabila nilai mungkin melebihi julat apungan.

Pertimbangan Lain

Walaupun apungan dan dua kali menawarkan tahap ketepatan yang berbeza, ia adalah penting untuk ambil perhatian bahawa semua jenis titik terapung tertakluk kepada ralat pusingan. Untuk meminimumkan ralat ini, adalah disyorkan untuk menggunakan jenis integer atau kelas pecahan dalam aplikasi yang memerlukan ketepatan mutlak.

Ringkasnya, float dan double ialah jenis data titik terapung dengan ciri ketepatan, julat nilai dan ketepatan yang berbeza. Pemilihan yang betul antara kedua-duanya adalah penting untuk memastikan prestasi optimum dan ketepatan dalam aplikasi pengaturcaraan.

Atas ialah kandungan terperinci Float vs. Double: Bilakah Saya Harus Menggunakan Setiap Jenis Data Titik Terapung?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!