부동 소수점 평등은 신뢰할 수 있습니까?

부동 소수점 평등의 난처한 사례

소프트웨어 개발 영역에서 부동 소수점 비교라는 주제는 수많은 논쟁을 불러일으켰습니다. . 부동 소수점 정밀도가 동등성을 결정하는 데 어려움을 준다는 것은 널리 알려져 있지만 == 사용이 생각만큼 문제가 되지 않을 수도 있는 시나리오가 남아 있습니다.

제시된 특정 코드 예를 분석해 보겠습니다.

// Defined in somewhere.h
static const double BAR = 3.14;

// Code elsewhere.cpp
void foo(double d)
{
    if (d == BAR)
        ...
}

이 비교가 유효한 상황이 있는지에 대한 의문이 생깁니다. 대답은 부동 소수점 데이터 표현의 기본 특성에 있습니다.

부동 소수점 연산의 널리 사용되는 표준인 IEEE 754는 부동 소수점으로 저장될 때 특정 범위 내의 정수 표현이 정확함을 보장합니다. 즉, 0.0을 포함한 정수는 정밀도 오류에 대한 두려움 없이 ==를 사용하여 직접 비교할 수 있습니다.

따라서 주어진 코드에서는 BAR이 float 범위 내의 정수 값으로 초기화되는 한 , 비교 d == BAR은 안전하고 신뢰할 수 있습니다.

그러나 수학적 연산이나 계산을 거친 변수를 다룰 때 상황은 더욱 복잡해집니다. 일부 계산에서는 정확한 정수 값이 나올 수 있지만 다른 계산에서는 부동 소수점 동등성을 무효화하는 반올림 오류가 발생할 수 있습니다.

마찬가지로 BAR이 실제로 정수 상수라고 가정하면 foo(BAR) 호출은 항상 같음을 비교합니다. 이는 두 변수 모두 동일한 기본 정수 값을 나타내도록 보장되는 동일한 정적 상수를 사용하기 때문입니다.

결론적으로 부동 소수점 동등성은 일반적으로 주의해서 처리해야 하지만 다음과 같은 특정 시나리오가 있습니다. 안심하고 사용하세요. 부동 소수점 범위 내의 정수를 비교하거나 정적 상수를 사용할 때 프로그래머는 부동 소수점 표현의 정확한 특성을 활용하여 안정적인 동등성 검사를 수행할 수 있습니다.

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