浮点数和双精度比较最有效的方法是什么?

比较两个双精度浮点数或两个浮点数最有效的方法是什么?

简单地这样做是不正确的:

bool CompareDoubles1 (double A, double B)
{
   return A == B;
}

比如:

bool CompareDoubles2 (double A, double B) 
{
   diff = A - B;
   return (diff < EPSILON) && (-diff < EPSILON);
}

似乎是浪费加工。

有人知道更聪明的浮点比较器吗?

当前回答

你写的代码有bug:

return (diff < EPSILON) && (-diff > EPSILON);

正确的代码应该是:

return (diff < EPSILON) && (diff > -EPSILON);

(…是的，这是不同的)

我想知道晶圆厂是否会让你在某些情况下失去懒惰的评价。我会说这取决于编译器。你可能想两种都试试。如果它们在平均水平上是相等的，则采用晶圆厂实现。

如果你有一些关于两个浮点数中哪一个比另一个更大的信息，你可以根据比较的顺序来更好地利用惰性求值。

最后，通过内联这个函数可能会得到更好的结果。不过不太可能有太大改善……

编辑:OJ，谢谢你纠正你的代码。我相应地删除了我的评论

2008-08-20 04:32:25

其他回答

这是另一个解:

#include <cmath>
#include <limits>

auto Compare = [](float a, float b, float epsilon = std::numeric_limits<float>::epsilon()){ return (std::fabs(a - b) <= epsilon); };

2020-01-26 15:22:51

你不能用一个固定的。根据double的值，EPSILON会发生变化。

更好的双比较应该是:

bool same(double a, double b)
{
  return std::nextafter(a, std::numeric_limits<double>::lowest()) <= b
    && std::nextafter(a, std::numeric_limits<double>::max()) >= b;
}

2016-02-06 18:07:53

这取决于你想要的比较有多精确。如果您想对完全相同的数字进行比较，那么只需使用==。(除非你真的想要完全相同的数字，否则你几乎不会想这么做。)在任何一个不错的平台上，你都可以做到以下几点:

diff= a - b; return fabs(diff)<EPSILON;

因为晶圆厂往往很快。我说的快是指它基本上是一个位与，所以它最好快。

用于比较双精度和浮点数的整数技巧很好，但往往会使各种CPU管道更难有效处理。现在，由于使用堆栈作为频繁使用的值的临时存储区域，在某些有序架构上它肯定不会更快。(在乎的人可以去Load-hit-store。)

2008-08-20 16:11:59

使用任何其他建议都要非常小心。这完全取决于上下文。

我花了很长时间在一个系统中追踪错误，该系统假设|a-b|<epsilon，则a==b。潜在的问题是:

The implicit presumption in an algorithm that if a==b and b==c then a==c. Using the same epsilon for lines measured in inches and lines measured in mils (.001 inch). That is a==b but 1000a!=1000b. (This is why AlmostEqual2sComplement asks for the epsilon or max ULPS). The use of the same epsilon for both the cosine of angles and the length of lines! Using such a compare function to sort items in a collection. (In this case using the builtin C++ operator == for doubles produced correct results.)

就像我说的，这完全取决于上下文和a和b的预期大小。

顺便说一下，std::numeric_limits<double>::epsilon()是“机器epsilon”。它是1.0和下一个用double表示的值之间的差值。我猜它可以用在比较函数中，但只有当期望值小于1时。(这是对@cdv的回答的回应…)

同样，如果你的int算术是双精度的(这里我们在某些情况下使用双精度来保存int值)，你的算术是正确的。例如，4.0/2.0将等同于1.0+1.0。只要你不做导致分数(4.0/3.0)的事情，或者不超出int的大小。

2008-09-16 22:06:07