Gleitkomma-Arithmetik: Erforschung der Assoziativität in Gleitkomma-Operationen
Im Bereich der Programmierung sind Gleitkommazahlen für die Arbeit unerlässlich mit kontinuierlichen Werten. Allerdings kann sich die Gleitkomma-Arithmetik manchmal anders verhalten als die Mathematik, die wir in der Schule gelernt haben, insbesondere wenn es um Assoziativität geht.
Betrachten Sie das Beispiel der Addition von drei Gleitkommawerten und deren Vergleich mit 1:
cout <p>Seltsamerweise führen die beiden Ausdrücke zu unterschiedlichen Ergebnissen. Diese Diskrepanz ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Gleitkommaaddition nicht immer assoziativ ist. Mit anderen Worten: Eine Änderung der Reihenfolge, in der wir Werte hinzufügen, kann das Endergebnis verändern.</p><p>Das Phänomen der Nichtassoziativität entsteht aufgrund der Einschränkungen der Gleitkommadarstellung. Gleitkommazahlen verwenden ein Binärformat mit einer endlichen Anzahl von Bits, was ihre Genauigkeit einschränkt. Daher können Berechnungen mit Gleitkommazahlen zu Rundungsfehlern führen, die sich über mehrere Operationen ansammeln.</p><p>Im obigen Beispiel führt die Addition von 0,7, 0,2 und 0,1 je nach Reihenfolge zu leicht unterschiedlichen Zwischenwerten von Operationen. Diese geringfügigen Unterschiede breiten sich durch die anschließende Addition aus und führen letztendlich zu unterschiedlichen Endergebnissen.</p><p>Um dieses Konzept besser zu verstehen, betrachten wir ein Beispiel aus David Goldbergs wegweisender Arbeit „What Every Computer Scientist Should Know about Floating Point Arithmetic“: </p><pre class="brush:php;toolbar:false">(1e30 + -1e30) + 1 = 1, while 1e30 + (-1e30 + 1) = 0
In diesem Fall haben die Klammern großen Einfluss auf das Ergebnis. Das Addieren von 1e30 und -1e30 in Klammern führt aufgrund der Rundung zu einem Wert nahe Null, der dann zu 1 addiert wird. Andererseits ergibt das Addieren von 1e30 und dem Ergebnis von -1e30 1 einen Wert ungleich Null.
Daher ist es bei der Arbeit mit Gleitkomma-Arithmetik wichtig, sich der möglichen Nicht-Assoziativität bewusst zu sein und bei der Manipulation vorsichtig zu sein Ausdrücke, die wiederholte Additionen oder andere assoziative Operationen beinhalten.
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWarum folgt die Gleitkommaaddition nicht immer dem Assoziativgesetz?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

Die Zukunft von C wird sich auf parallele Computer, Sicherheit, Modularisierung und KI/maschinelles Lernen konzentrieren: 1) Paralleles Computer wird durch Merkmale wie Coroutinen verbessert. 2) Die Sicherheit wird durch strengere Mechanismen vom Typ Überprüfung und Speicherverwaltung verbessert. 3) Modulation vereinfacht die Codeorganisation und die Kompilierung. 4) KI und maschinelles Lernen fordern C dazu auf, sich an neue Bedürfnisse anzupassen, wie z. B. numerische Computer- und GPU -Programmierunterstützung.

C ist in der modernen Programmierung aufgrund seiner effizienten, flexiblen und leistungsstarken Natur immer noch wichtig. 1) C unterstützt objektorientierte Programmierung, geeignet für Systemprogrammierung, Spieleentwicklung und eingebettete Systeme. 2) Polymorphismus ist das Highlight von C und ermöglicht den Aufruf an abgeleitete Klassenmethoden durch Basisklassenzeiger oder Verweise, um die Flexibilität und Skalierbarkeit des Codes zu verbessern.

Die Leistungsunterschiede zwischen C# und C spiegeln sich hauptsächlich in der Ausführungsgeschwindigkeit und des Ressourcenmanagements wider: 1) C ist normalerweise besser in numerischen Berechnungen und Saitenoperationen funktioniert, da sie näher an Hardware liegt und keinen zusätzlichen Aufwand wie Müllsammlung aufweist. 2) C# ist in der Multi-Thread-Programmierung prägnanter, aber seine Leistung ist bei C etwas unterlegen; 3) Welche Sprache zu wählen, sollte anhand der Projektanforderungen und dem Teamtechnologie -Stack ermittelt werden.

C ist in der modernen Welt weit verbreitet und wichtig. 1) In der Spielentwicklung wird C häufig für seine hohe Leistung und Polymorphismus wie Uneralengine und Unity verwendet. 2) In Finanzhandelssystemen machen Cs niedriger Latenz und hoher Durchsatz die erste Wahl, die für den Hochfrequenzhandel und die Echtzeitdatenanalyse geeignet ist.

Es gibt vier häufig verwendete XML-Bibliotheken in C: TinyXML-2, Pugixml, Xerces-C und RapidXML. 1.Tinyxml-2 eignet sich für Umgebungen mit begrenzten Ressourcen, leichten, aber begrenzten Funktionen. 2. Pugixml ist schnell und unterstützt die XPath -Abfrage, geeignet für komplexe XML -Strukturen. 3.xerces-c ist leistungsstark, unterstützt die DOM- und SAX-Auflösung und ist für die komplexe Verarbeitung geeignet. 4..

C interagiert mit XML über Bibliotheken von Drittanbietern (wie Tinyxml, Pugixml, Xerces-C). 1) Verwenden Sie die Bibliothek, um XML-Dateien zu analysieren und in C-verarbeitbare Datenstrukturen umzuwandeln. 2) Konvertieren Sie beim Generieren von XML die C -Datenstruktur in das XML -Format. 3) In praktischen Anwendungen wird XML häufig für Konfigurationsdateien und Datenaustausch verwendet, um die Entwicklungseffizienz zu verbessern.

Die Hauptunterschiede zwischen C# und c sind Syntax-, Leistungs- und Anwendungsszenarien. 1) Die C# -Syntax ist prägnanter, unterstützt die Müllsammlung und eignet sich für .NET Framework -Entwicklung. 2) C hat eine höhere Leistung und erfordert eine manuelle Speicherverwaltung, die häufig bei der Systemprogrammierung und der Spieleentwicklung verwendet wird.


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