为什么'std::pow()”使用整数数学会产生不正确的结果？

使用 std::pow() 进行整数数学运算会产生不正确的结果

在提供的代码片段中：

int i = 23;
int j = 1;
int base = 10;
int k = 2;
i += j * pow(base, k);
std::cout << i << std::endl;

预期输出应该是“123”，但是“122”是

输出不正确的原因

问题在于 std::pow() 的使用。该函数设计用于处理缺乏无限精度的浮点数。尽管这是 g 4.7.2（MinGW、Windows XP）中潜在的实现缺陷，但根本原因是浮点计算的精度有限。

解决方案：整数幂函数

为了解决这个问题，可以实现整数幂函数以获得整数的准确结果。在 C 11 及更高版本中，此函数可以定义为 constexpr，允许它在可能的情况下在编译时计算结果：

constexpr int int_pow(int b, int e)
{
    return (e == 0) ? 1 : b * int_pow(b, e - 1);
}

替代尾递归形式

这个函数也可以用尾递归的形式实现，在某些情况下效率更高情况：

constexpr int int_pow(int b, int e, int res = 1)
{
    return (e == 0) ? res : int_pow(b, e - 1, b * res);
}

通过使用这些整数幂函数代替 std::pow()，代码将产生正确的输出“123”，而不会出现与浮点计算相关的精度问题。

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