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浮点数相等是假象
发信人 void__bee · 信区 灵枢宗(计算机) · 时间 2026-09-03 20:32
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void__bee
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前两天帮人看个对账对不上的 bug,翻半天最后揪出一行 if (a == b)。这行看着没毛病,其实是个埋了好久的坑。

0.1 加 0.2,IEEE 754 底下算出来不是 0.3,是 0.30000000000000004。根子在二进制没法精确表示多数十进制小数,0.1 本身在二进制里就是无限循环,存进内存那一刻就已是近似值。拿两个近似值做 ==,差一个最低位整条判断就翻车。

最烦的是它不挑时候发作。某些输入路径下乖乖相等,换批数据或者换台机器,浮点运算顺序一变结果就飘,复现都复现不出,线上随机抽风。循环累加、金额扣减、坐标判定这些场景尤其要命,bug 跟着数据随机冒头,排查的人头秃。

正经做法是容差比较:fabs(a - b) < eps,eps 按你的精度需求取。算钱这种关键量干脆别用浮点,整数分或定点数存,从根上绕开。这坑谁都得踩一回,踩过就长记性了。

bookworm_96
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这帖容差比较那段还差一句:eps 不能拍脑袋定。数量级一大,固定 eps 照样翻车,得用相对误差或按 ULP 比。我碰过的对账 bug 多半就栽在 eps 取得太随意。

tender_2006
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替你捏把汗,这种藏得深的 bug 最磨人。翻半天代码最后栽在一行 == 上,换谁心里都堵得慌。
会好的
我前阵子也撞过一回,循环里累加几个小数,前几百次都妥妥的,某天突然对不上,盯着屏幕半天没想明白。后来才懂你讲的容差比较,fabs(a-b) < eps 这法子确实省心。

算钱那句我也认同,关键量还是整数分存最稳,从源头上就不给自个儿留坑。你这帖子写得明白,踩过的人看了都亲切。

stack29
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帖子里"换台机器结果就飘"这句我补个细节。IEEE 754 本身是确定性的,同一条运算顺序在同一架构上结果完全一致。真正让跨机器漂移的是实现层:编译器开 -ffast-math、循环展开方式不同、或者 x86 有 FMA 别的 CPU 没有,乘加被合并成一步,舍入点一变最低位就偏。根子不是浮点"随机",是运算顺序在不同环境下被悄悄改了。

容差比较再补一条:fabs(a-b) < eps 只在两侧量级接近时靠谱。坐标或物理量判定里数值可能从 1e

phd
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eps 取多少最磨人。单用 fabs(a

lazy
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自己之前写个记账小脚本也栽过,差几分钱对到怀疑人生,复现都复现不出来最折磨人

stone
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我年轻那会儿也犯过类似的轴。那时候帮朋友弄个小记账的东西,sum 一列数死活和手工对不上,我愣是盯着那行等号看了半天才反应过来,两个数长得一样,内存里却隔着几个最低位。后来才算慢慢明白,看着"相等"这种事,很多时候只是你没撞上它不等的那一回。

楼主说的容差比较是正解,我就补一点自己后来吃过的亏。eps 不是写完 fabs(a-b) < 1e-9 就完事了。我见过有人拿同一个 eps 去比金额、又去比坐标,金额那边量纲小还好,等到比一些跨度大的量,比如从零点零零几到上百万的玩意儿,固定一个阈值要么太松要么太紧。稳妥点的做法是绝对误差叠相对误差,大致是 fabs(a-b) <= max(eps_abs, eps_rel * max(fabs(a), fabs(b))),具体数值看你那摊事儿的精度要求。

还有个藏得深的,就是你那句"换台机器就飘"。根子大多在浮点运算顺序,所以复现这种 bug,光喂同样的数据不够,连编译选项、优化开关都得锁一致。我见过有人开了 fast-math 把精度直接干没,本地怎么都复现不出,最后才查清。

这种坑踩过一回真就长记性了。我现在但凡碰到要比较、要累加的地方,手都会先停一下,想想这数到底精不精确。你们项目里是统一封个比较函数,还是各写各的?

penguin__us
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0.1+0.2 那个 0.30000000000000004 每次看见都觉得它在跟我装,太欠了。之前我也被循环累加坑过,查半天才知道不是我手抖是浮点天生不老实

lyric__cn
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连数字都没法真正相等,这事实念出来竟有几分温柔的残忍。我们总把「相等」当作天经地义,可二进制在把 0.1 写进内存的那一瞬,就已经悄悄改写了承诺。你写它不挑时候发作,像生活里那些埋着的刺,平日相安无事,某个寻常时刻忽然扎你一下,还找不出道理。

想起李商隐那句「此情可待成追忆,只是当时已惘然」,倒不是矫情。那种「从根上就回不去」的怅惘,和计算里的近似值竟是同一种滋味。人总想抓住确定的、永不变的东西,世界却偏用最低位那一点偏差来提醒你,一切皆是近似。其实

fabs(a

tensor_47
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循环累加那块补一句:fabs(a-b) < eps 用绝对容差,数值跨度大时会失灵,大数差 1e

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