如下:
float a = 0.65f; float b = 0.6f; float c = a - b;
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此時(shí)c為多少?
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0.05?錯(cuò)誤!
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此時(shí)c為0.0499999523!
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為什么?
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其根本原因是計(jì)算機(jī)所使用二進(jìn)制01代碼無(wú)法準(zhǔn)確表示某些帶小數(shù)位的十進(jìn)制數(shù)據(jù)。
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下面我們來(lái)分析下:
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我們知道將一個(gè)十進(jìn)制數(shù)值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)值,需要通過(guò)下面的計(jì)算方法:
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1. 整數(shù)部分:連續(xù)用該整數(shù)除以2,取余數(shù),然后商再除以2,直到商等于0為止。然后把得到的各個(gè)余數(shù)按相反的順序排列。簡(jiǎn)稱(chēng)"除2取余法"。
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2. 小數(shù)部分:十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù),采用"乘2取整,順序排列"法。用2乘以十進(jìn)制小數(shù),將得到的整數(shù)部分取出,再用2乘余下的小數(shù)部分,然后再將積 的整數(shù)部分取出,如此進(jìn)行,直到積中的小數(shù)部分為0或者達(dá)到所要求的精度為止。然后把取出的整數(shù)部分按順序排列起來(lái),即先取出的整數(shù)部分作為二進(jìn)制小數(shù)的 高位,后取出的整數(shù)部分作為低位有效位。簡(jiǎn)稱(chēng)"乘2取整法"。
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3. 含有小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制,整數(shù)、小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后相加。
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例如:將十進(jìn)制數(shù)值25.75轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)值,步驟如下:
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25(整數(shù)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(shù)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(zhuǎn)換為二進(jìn)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(hào)表示已經(jīng)算不完了,后面在無(wú)限重復(fù) 0011 這段二進(jìn)制數(shù)值。
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文章開(kāi)始部分,我們用的float類(lèi)型,下面我們來(lái)看看float類(lèi)型是否能存儲(chǔ)上面轉(zhuǎn)換出的二進(jìn)制代碼。
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目前計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)浮點(diǎn)數(shù)值是按照IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))754浮點(diǎn)存儲(chǔ)格式標(biāo)準(zhǔn)來(lái)存儲(chǔ)的。
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IEEE單精度浮點(diǎn)格式共32位,包含三個(gè)構(gòu)成字段:23位小數(shù)f,8位偏置指數(shù)e,1位符號(hào)s。將這些字段連續(xù)存放在一個(gè)32位字里,并對(duì)其進(jìn)行編碼。其中0:22位包含23位的小數(shù)f; 23:30位包含8位指數(shù)e;第31位包含符號(hào)s。如下圖所示:
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也就是說(shuō)上面將0.65及0.5轉(zhuǎn)換出的二進(jìn)制代碼,我們只能存儲(chǔ)23位,即使數(shù)據(jù)類(lèi)型為double,也只能存儲(chǔ)52位,這樣大家便能看出問(wèn)題出現(xiàn)的原因了。
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截取的二進(jìn)制代碼已無(wú)法正確表示0.65及0.5,根據(jù)這個(gè)二進(jìn)制代碼肯定無(wú)法正確得到結(jié)果0.05。
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如何解決這個(gè)問(wèn)題?知道其根本原因后,我們知道是無(wú)法從根本上解決這個(gè)問(wèn)題的,但我們可以有一些曲線(xiàn)救國(guó)的方法,下面列舉幾個(gè):
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1. 因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)值可以準(zhǔn)確表示整數(shù)(可以使用整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制方法驗(yàn)證下),所以可以將小數(shù)乘以10或100等變成整數(shù),然后做運(yùn)算,最后再通過(guò)除以10或100等獲得結(jié)果;
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2. 通過(guò)截取結(jié)果的有效小數(shù)位數(shù)等,來(lái)取得最好的近似結(jié)果,然后在做處理。
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3. 對(duì)于可以用有限長(zhǎng)度的二進(jìn)制數(shù)值表示的十進(jìn)制數(shù)值,可以使用存儲(chǔ)位數(shù)大于其長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)類(lèi)型。
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解決方案正在補(bǔ)充中……,若各位有什么好的方法也可以提出來(lái)!
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以上解決方案需要按照使用的實(shí)際情況來(lái)決定使用哪種方法。
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來(lái)源: http://www.2cto.com/kf/201007/52889.html
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