浮点数与C中的值的比较

预测以下C程序的输出。

C

#include
int main()
{
    float x = 0.1;
    if (x == 0.1)
        printf("IF");
    else if (x == 0.1f)
        printf("ELSE IF");
    else
        printf("ELSE");
}

上面程序的输出是“ ELSE IF ”，这意味着表达式“ x == 0.1”返回false，表达式“ x == 0.1f”返回true。

让我们考虑以下程序，以了解上述输出背后的原因。

C

#include
int main()
{
   float x = 0.1;
   printf("%d %d %d", sizeof(x), sizeof(0.1), sizeof(0.1f));
   return 0;
}

The output of above program is "4 8 4" on a typical C compiler.
It actually prints size of float, size of double and size of float.

除非在末尾指定“ f”，否则在表达式中使用的值将被视为double(双精度浮点格式)。因此，表达式“ x == 0.1”在右侧具有一个double值，并且在左侧具有以单精度浮点格式存储的float值。在这种情况下，浮点数将增加一倍(请参阅此内容)。双精度格式比单精度格式使用更多位进行精度。

二进制等效值0.1 ₁₀可以写为(0.00011001100110011…) ₂ ，该值一直到无穷大(有关转换的更多信息，请参阅本文)。由于float的精度小于double的精度，因此在某个点之后(float中为23，double中为52)，它将截断结果。因此，在将float提升为double后(在比较时)，编译器将用零填充其余位。因此，我们得到了不同的结果，其中两者的十进制当量会有所不同。例如，

In float 
=> (0.1)10 = (0.00011001100110011001100)2
In double after promotion of float ...(1)
=> (0.1)10 = (0.00011001100110011001100000000000000000...)2
                                      ^ padding zeroes here
In double without promotion ... (2)
=> (0.1)10 = (0.0001100110011001100110011001100110011001100110011001)2

Hence we can see the result of both equations are different.
Therefore 'if' statement can never be executed.

请注意，仅当值(如0.1)使用的精度位比单精度的位多时，将float提升为double才会导致不匹配。例如，以下C程序打印“ IF”。

C

#include
int main()
{
    float x = 0.5;
    if (x == 0.5)
        printf("IF");
    else if (x == 0.5f)
        printf("ELSE IF");
    else
        printf("ELSE");
}

输出：

IF

此处的0.5 _10的二进制当量为(0.100000…) ₂

(浮点型和双精度型都不会损失精度)。因此，如果编译器在升级时填充额外的零，那么在比较时，我们将在左侧和右侧的十进制等效值中得到相同的结果(x == 0.5)。

您可以参考“浮点表示法-基础知识”以表示浮点数。

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