为什么 C++ 和 Java 中的这种浮点运算会给出不同的结果？答案

【问题标题】：Why does this float operation in C++ and Java give different results?为什么 C++ 和 Java 中的这种浮点运算会给出不同的结果？
【发布时间】：2014-09-29 21:45:37
【问题描述】：

我刚刚遇到this 网站并尝试在 Java 和 C++ 中执行此操作。为什么用 Java 编写以下代码会给出 0.30000000000000004

double x = 0.1 + 0.2;
System.out.print(x);

而用 C++ 编写以下代码会得到 0.3？

double x = 0.1 + 0.2;
cout<<x;

【问题讨论】：

在 C++ 中，以更高的精度打印：cout << setprecision(15) << x。我预测结果是一样的，它只是在 Java 中默认打印更多的数字。
了解print 和cout 格式选项
@RuchiraGayanRanaweera 你知道“实际”发生了什么吗？
默认情况下，C++ 输出流运算符打印六位数的浮点值。如果这六位数字在小数点后有尾随零，则零将被删除。
@MattAdams 谢谢马特！知道了！所以，我们要用 C++ 做的是std::cout<<std::setprecision(17)<<std::fixed<<x; 以获得相同的输出。他们将其搁置为“太宽泛”！ :D

标签： java c++

【解决方案1】：

C++ 标准不能保证使用IEEE 754 floating point arithmetic，因此结果实际上是实现定义的。但是，大多数实现都会这样做。

在 Java 中，float 和 double are defined to be IEEE 754 floating point types。此外，您可以将 strictfp 修饰符添加到类或方法声明中，以要求使用严格的 IEEE 754 浮点运算，即使是中间结果。

在处理浮点数时，如有疑问，查看实际的位表示通常很有用。

#include <cstdint>
#include <cstdio>

int
main()
{
  static_assert(sizeof(double) == sizeof(uint64_t), "wrong bit sizes");
  const double x = 0.1 + 0.2;
  const uint64_t bits = *reinterpret_cast<const uint64_t *>(&x);
  printf("C++:  0x%016lX\n", bits);
  return 0;
}

public final class Main {
    public static void main(final String[] args) {
        final double x = 0.1 + 0.2;
        final long bits = Double.doubleToLongBits(x);
        System.out.printf("Java: 0x%016X\n", bits);
    }
}

当我在我的计算机上执行这两个程序（带有 GCC 和 OpenJDK 的 GNU/Linux）时，输出是

C++:  0x3FD3333333333334
Java: 0x3FD3333333333334

这表明两者产生完全相同的结果。但是，可移植程序不应依赖于此。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 IEEE 浮点表示中，0.1 和 0.2（或 0.3）都不是精确值。只有 2 的负幂及其组合为（例如 0.5、0.25、0.75 ...）。

因此，您看到的差异只是 Matt Adams 所述的默认输出格式的差异。

【讨论】：

【解决方案3】：

确定您的精度级别，并专门为输出流设置，应该显示相同

【讨论】：