Java에서 Summing 0.04가 예상치 못한 결과를 초래하는 이유는 무엇입니까?

Java의 부동 소수점 정밀도: 이상한 동작 탐색

Java 프로그래밍에서는 부동 소수점 값의 동작을 이해하는 것이 중요합니다. 정확한 계산을 보장합니다. 최근 double 값 배열을 합산하는 동안 예상치 못한 결과가 발생하는 것에 대한 질문이 제기되었습니다. 배열의 값은 동일하며 각각 0.04로 설정되었습니다. 그러나 합산이 점차 예상한 결과에서 벗어났습니다.

문제: 설명할 수 없는 부동 소수점 편차

합산이 진행됨에 따라 예상치 못한 값이 나타났습니다. 특히 0.04를 여러 번 합산한 결과 예상값과 0.00000000000000002 정도의 차이가 나타났다. 이러한 편차가 계속해서 누적되어 후속 합계에서 추가 불일치가 발생했습니다.

설명: Java의 부동 소수점 연산

합계 프로세스에서 목격된 비정상적인 동작 이는 Java의 부동 소수점 연산의 특성에서 비롯됩니다. 십진수 표현과 달리 Java의 부동 소수점 값은 이진 부동 소수점 형식을 사용합니다. 이 형식은 소수의 정확한 표현을 0.5(2^-1) 또는 0.125(2^-3)과 같이 음의 2승의 합으로 표현될 수 있는 분수로 제한합니다.

따라서 0.96과 같은 소수는 부동 소수점 변수에 저장되지만, 2의 음의 거듭제곱의 합으로 표현할 수 없기 때문에 정확하게 표현할 수 없습니다. 결과적으로 소수점 이하 자릿수로 전체 정밀도로 인쇄하면 원래 값과 일치하지 않습니다.

계산 및 프로그래밍에 대한 의미

이 동작은 계산에 중요한 의미를 갖습니다. 특히 정밀하거나 높은 가치의 숫자로 작업할 때 프로그래밍이 가능합니다. 예상치 못한 반올림 오류나 계산의 부정확성을 방지하려면 부동 소수점 연산의 한계를 인식하는 것이 중요합니다.

결론적으로 Java 프로그램에서 발생하는 이상한 부동 소수점 동작은 버그가 아니라 오히려 이진 부동 소수점 연산의 본질적인 한계로 인한 결과입니다. Java 애플리케이션에서 안정적이고 정확한 계산을 보장하려면 이러한 제한 사항을 이해하는 것이 중요합니다.

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