Go 与 C：为什么浮点精度会在 Go 的 Float32 中导致无限循环，而在 C 的 Double 中却不会？

Go Lang 浮点精度：Float32 与 Float64

为了说明 Go 中浮点运算的复杂性，请考虑以下程序，该程序演示了精度的影响：

func main() {
    a := float64(0.2)
    a += 0.1
    a -= 0.3
    var i int
    for i = 0; a < 1.0; i++ {
        a += a
    }
    fmt.Printf("After %d iterations, a = %e\n", i, a)
}

该程序表现出预期的行为C 在使用 double 类型时，打印：

After 54 iterations, a = 1.000000e+00

但是在 Go 中使用 float32 时，程序会进入死循环。修改 C 程序以使用 float 而不是 double 会产生不同的结果：

After 27 iterations, a = 1.600000e+00

要理解这种差异，请使用 math.Float32bits 和 math.Float64bits 深入研究底层二进制表示：

float32(0.1): 00111101110011001100110011001101
float32(0.2): 00111110010011001100110011001101
float32(0.3): 00111110100110011001100110011010
float64(0.1): 0011111110111001100110011001100110011001100110011001100110011010
float64(0.2): 0011111111001001100110011001100110011001100110011001100110011010
float64(0.3): 0011111111010011001100110011001100110011001100110011001100110011

将这些二进制值转换为十进制显示，对于 float32，a 的初始值变为：

0.20000000298023224
+ 0.10000000149011612
- 0.30000001192092896
= -7.4505806e-9

这个负值永远不可能等于 1，导致观察到的无限循环。

相反，C 的行为源于舍入策略的差异。 Go 会舍入最后一位，而 C 可能会将其裁剪掉。因此，Go 将 0.1 表示为最接近它的值：

Go:   00111101110011001100110011001101 => 0.10000000149011612
C(?): 00111101110011001100110011001100 => 0.09999999403953552

总之，Go 和 C 都不能精确地表示浮点数中的 0.1，但 Go 使用最接近的近似值，而 C 可能会根据不同情况进行不同的处理。实施。

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