如下:
float a = 0.65f; float b = 0.6f; float c = a - b;
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此時c為多少?
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0.05?錯誤!
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此時c為0.0499999523!
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為什么?
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其根本原因是計算機所使用二進制01代碼無法準確表示某些帶小數位的十進制數據。
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下面我們來分析下:
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我們知道將一個十進制數值轉換為二進制數值,需要通過下面的計算方法:
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1. 整數部分:連續用該整數除以2,取余數,然后商再除以2,直到商等于0為止。然后把得到的各個余數按相反的順序排列。簡稱"除2取余法"。
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2. 小數部分:十進制小數轉換為二進制小數,采用"乘2取整,順序排列"法。用2乘以十進制小數,將得到的整數部分取出,再用2乘余下的小數部分,然后再將積 的整數部分取出,如此進行,直到積中的小數部分為0或者達到所要求的精度為止。然后把取出的整數部分按順序排列起來,即先取出的整數部分作為二進制小數的 高位,后取出的整數部分作為低位有效位。簡稱"乘2取整法"。
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3. 含有小數的十進制數轉換成二進制,整數、小數部分分別進行轉換,然后相加。
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例如:將十進制數值25.75轉換為二進制數值,步驟如下:
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25(整數部分)
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25/2=12......1
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12/2=6.......0
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6/2=3......0
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3/2=1......1
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1/2=0......1
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(25) 10=(11001) 2
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0.75(小數部分)
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0.75*2=1.5......1
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0.5*2=1......1
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(0.75) 10=(0.11) 2
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(25.75) 10=(11001) 2+(0.11) 2=(11001.11) 2
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按照上述方法,我們將0.65及0.6轉換為二進制代碼:
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(0.65)10 = (0.101001100110011001100110011001100110011......)2
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(0.6) 10 = (0.10011001100110011001100110011001100110011......)2
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后面的省略號表示已經算不完了,后面在無限重復 0011 這段二進制數值。
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文章開始部分,我們用的float類型,下面我們來看看float類型是否能存儲上面轉換出的二進制代碼。
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目前計算機上存儲浮點數值是按照IEEE(電氣和電子工程師協會)754浮點存儲格式標準來存儲的。
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IEEE單精度浮點格式共32位,包含三個構成字段:23位小數f,8位偏置指數e,1位符號s。將這些字段連續存放在一個32位字里,并對其進行編碼。其中0:22位包含23位的小數f; 23:30位包含8位指數e;第31位包含符號s。如下圖所示:
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也就是說上面將0.65及0.5轉換出的二進制代碼,我們只能存儲23位,即使數據類型為double,也只能存儲52位,這樣大家便能看出問題出現的原因了。
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截取的二進制代碼已無法正確表示0.65及0.5,根據這個二進制代碼肯定無法正確得到結果0.05。
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如何解決這個問題?知道其根本原因后,我們知道是無法從根本上解決這個問題的,但我們可以有一些曲線救國的方法,下面列舉幾個:
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1. 因為二進制數值可以準確表示整數(可以使用整數轉換為二進制方法驗證下),所以可以將小數乘以10或100等變成整數,然后做運算,最后再通過除以10或100等獲得結果;
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2. 通過截取結果的有效小數位數等,來取得最好的近似結果,然后在做處理。
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3. 對于可以用有限長度的二進制數值表示的十進制數值,可以使用存儲位數大于其長度的數據類型。
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解決方案正在補充中……,若各位有什么好的方法也可以提出來!
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以上解決方案需要按照使用的實際情況來決定使用哪種方法。
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來源: http://www.2cto.com/kf/201007/52889.html
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