Float 与 Double：何时应选择哪种浮点数据类型？

浮点数与双精度浮点数

许多编程语言都提供浮点和双精度浮点数据类型。虽然它们的用法通常看起来可以互换，但它们之间存在显着差异。

精度和范围

顾名思义，双精度数的精度是浮点数的两倍。双精度型通常提供 15 位小数位精度，而浮点型仅提供 7 位。这种差异是由于用于存储浮点数尾数（小数部分）的有效位数量较多所致。

对于例如，双精度数有 52 个尾数位，产生 15.95 个小数位精度，而浮点数有 23 个尾数位，产生 7.22 个小数位精度。

累积误差

执行重复计算时，这种精度损失可能会导致更大的截断误差。例如，与使用 double 变量相比，在 float 变量中重复累加小数值可能会导致实际总和出现显着偏差。

最大值

最大值float 可以表示的值约为 3e38，而 double 的最大值约为 1.7e308。这意味着在处理非常大的数字时，浮点数更容易溢出。

其他注意事项

• 准确性：即使是双精度数也可能无法提供对于所有应用都有足够的精度。对于需要高精度的计算，请考虑使用 long double 数据类型（取决于实现）。
• 舍入误差：所有浮点数据类型都会因舍入误差而受到影响用于表示它们的有限位数。
• 求和算法：避免使用 = 运算符求和大量浮点值，因为它会累积错误。相反，请考虑使用专门的求和算法，例如 Kahan 求和。

总之，浮点数和双精度浮点数并不总是可以互换的。双精度数提供了更高的精度、更大的值范围，并且对于重复计算和大数通常具有更好的精度。然而，对于精度要求不高或者数据在浮点范围内的应用，使用浮点数据类型可以节省内存并提高性能。

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