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浮点型与双精度型:精度在编程中什么时候很重要?

Linda Hamilton
发布: 2024-12-28 08:37:10
原创
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Float vs. Double: When Does Precision Matter in Programming?

理解 Float 和 Double 之间的区别

在深入研究编程领域时,您可能会遇到两种不同的数据类型,通常用于表示浮点数:float 和 double。乍一看,它们似乎可以互换,提供相同的结果。然而,仔细检查就会发现精度存在显着差异。

双精度:双倍精度

顾名思义,双精度数的精度是浮点数的两倍。这种差异转化为计算过程中保留的小数位数更多。具体来说,双精度数提供 15 位小数位精度,而浮点型仅提供 7 位。

精度损失的影响

浮点数精度降低可能导致更大的截断多次计算中累积的错误。考虑以下示例:

a = 1.f / 81  # f suffix denotes a float
b = 0
for i in range(729):
    b += a
print(f"{b:.7g}")  # prints 9.000023
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相反,使用双精度:

a = 1.0 / 81  # no suffix denotes a double
b = 0
for i in range(729):
    b += a
print(f"{b:.15g}")  # prints 8.99999999999996
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正如您所观察到的,双精度保留了更高的精度,从而得到更准确的总和。

范围和限制

另一个显着差异在于最大每种数据类型可以表示的值。 float 的最大值约为 3e38,而 double 可以处理高达 1.7e308 的值。因此,在处理大数时,使用浮点数会增加遇到“无穷大”的可能性。

超越浮点数和双精度

在双精度也证明不够的情况下,长double 可以提供更高的精度。然而,值得注意的是,所有浮点类型都会出现舍入误差。对于要求极高精度的应用程序(例如金融计算),建议使用整数数据类型或专门的分数类。

求和问题

累加大量浮点数时 -点数时,请避免使用 = 运算符,因为它会导致错误快速累积。相反,请考虑使用 fsum(在 Python 中)或实现 Kahan 求和算法来减轻这种影响。

以上是浮点型与双精度型:精度在编程中什么时候很重要?的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

来源:php.cn
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