在 Python doctest 中限制浮点精度比较的最佳方法答案

【问题标题】：Best method for limiting float precision comparison in Python doctest在 Python doctest 中限制浮点精度比较的最佳方法
【发布时间】：2019-03-28 16:36:43
【问题描述】：

我正在开发一个 Python 版本的库，该库有其他版本，结果已经确定。因此，我的文档字符串中有一些行，例如

>>> air_f(0,0,0,0.9,300.,1.)
-95019.5943231

精度在所有版本都应同意的范围内。如果我在此代码上运行 doctest，它期望值 -95019.59432308903 是一致的，但精度更高。在另一种情况下，8.50371537341e-04 被拒绝，0.0008503715373413415 只多出 1 位精度，但格式不同。

我知道一些处理这个问题的方法。我可以检查所有数字并将其更改为完全精度，或者在每个数字之前添加打印格式语句以仅匹配精度。问题是库中 50 多个单独的文件中的每一个都可以包含数十行这样的行，并且每个文件的特定格式字符串都不同。我见过numtest，但我不知道它是否成熟（而且我在安装它时遇到了问题）。

我希望有一些方法可以扩展建设

if __name__ == '__main__':
    import doctest
    doctest.testmod()

以便doctest 使用较弱的浮点相等测试。将其添加到 50 个文件中比更改 1000 多个单独的行更易于管理。我不熟悉doctest，所以我不知道这是否可能或如何进行。想法？

【问题讨论】：

标签： python floating-point doctest

【解决方案1】：

我花时间查看doctest 并想出了以下内容。它似乎适用于我的floats 的所有格式化方式，但我绝对会感谢有关如何使其更健壮、如何传递所有选项等的建议。（在我的情况下，它特别容易，因为所有我的文档字符串测试都是浮点数或浮点数列表，所以我没有测试其他用例。）

import doctest

def extractsigfmt(numstr):
    """Find a standard formatter from a string.
    From a string representing a float, find the number of
    significant digits and return a string formatter to standardize
    its representation.
    """
    # Pull out the digits term, removing newline and accounting
    # for either E or e in exponential notation
    digs = numstr.lower().rstrip('\n').split('e')[0]
    # Separate from decimal point, removing sign and leading zeros
    res = digs.split('.')
    if len(res) == 1:
        l, r = res, ''
    else:
        l, r = res
    l = l.lstrip(' -+0')
    nsig = len(l) + len(r)
    # Create a standardized exponential formatter
    fmt = '{:+' + '{0:d}.{1:d}'.format(nsig+6,nsig-1) + 'e}'
    return fmt

# Create new OutputChecker class
class fltOutputChecker(doctest.OutputChecker):
    """OutputChecker customized for floats.
    Overrides check_output to compare standardized floats.
    """
    def check_output(self,want,got,optionflags):
        """Check whether actual output agrees with expected.
        Return True iff the actual output agrees with the expected
        output within the number of significant figures of the
        expected output.
        """
        fmt = extractsigfmt(want)
        want_std = fmt.format(float(want))
        got_std = fmt.format(float(got))
        return (want_std == got_std)

def testfun(n):
    """Function to test new OutputChecker on.
    >>> testfun(0)
    -6.96239965190e+05
    >>> testfun(1)
    8.01977741e-10
    >>> testfun(2)
    -95019.5943231
    >>> testfun(3)
    0.164195952060
    >>> testfun(4)
    -0.687329742959e-3
    >>> testfun(5)
    0.876543210e3
    """
    testlist = [-696239.9651898777,8.01977740740741e-10,
        -95019.59432308903,0.1641959520603997,
        -0.0006873297429586108,876.54320956893102]
    return testlist[n]

# Construct and run doctest on this function
finder = doctest.DocTestFinder()
dtlist = finder.find(testfun)
checker = fltOutputChecker()
runner = doctest.DocTestRunner(checker)
for dt in dtlist:
    runner.run(dt)
results = runner.summarize(verbose=True)

【讨论】：