c# - 为什么将值存储在变量中会改变相等比较的结果？

Question

以下代码的输出:

var a = 0.1;
var count = 1;

while (a > 0)
{
    if (count == 323)
    {
        var isZeroA = (a * 0.1) == 0;
        var b = a * 0.1;
        var isZeroB = b == 0;

        Console.WriteLine("IsZeroA: {0}, IsZeroB: {1}", isZeroA, isZeroB);
    }

    a *= 0.1;
    ++count;
}

是

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IsZeroA:假，IsZeroB:真

奇怪的是，当我调试时在 if (count == 323) 之后放置一个断点并在 Visual Studio Watch 窗口中放置表达式 (a * 0.1) == 0 ，它报告表达式为 true。

有谁知道为什么表达式 a * 0.1 不为零，但是当分配给变量 b 时，b 为零？

Answer 1

我的特定硬件和 CLR 版本不会发生这种情况。 编辑: 哦，是的，如果我使用 “x86”(或启用“首选 32 位”的“任何 CPU”)和 ，我也会遇到这种情况“调试” 模式。

之所以有时会发生这种情况，是因为系统可能会将值保存在具有“额外”精度的 80 位 CPU 注册表中。但是当放入真正的 64 位 Double 时，它会改变值。

如果你变成:

var isZeroA = (double)(a * 0.1) == 0;

然后正式地你真的什么都没有改变(从 double 到 double 的转换!)，但实际上这可能会迫使运行时从 80 位转换为64 位。它会改变你的输出吗？ 编辑:这个“无操作”转换对我来说改变了一些东西!有关 C# 中浮点类型的此类转换为 self 的技巧的更多信息，请参阅其他线程 Casting a result to float in method returning float changes result .

请注意，由于这些 64 位/80 位问题。查看其他线程 Is floating-point math consistent in C#? Can it be?

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以下更简单的程序也显示了存在问题的情况(至少在我的系统上):

double j = 9.88131291682493E-324;
Console.WriteLine(j * 0.1 == 0);             // "False"
double k = j * 0.1;
Console.WriteLine(k == 0);                   // "True"

Console.WriteLine((double)(j * 0.1) == 0);   // "True", double-to-double cast!

您甚至可以在该代码中以 j = 1E-323 开头。它导致相同的 Double。

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引用:经常被引用的文件What Every Computer Scientist Should Know About Floating-Point Arithmetic David Goldberg 以 an added section Differences Among IEEE 754 Implementations 出现在互联网上由一位匿名作者(不是戈德堡)撰写。 IEEE 754 实现之间的差异部分以技术方式解释了您看到的问题。

另见 x86 Extended Precision Format (Wikipedia page section)关于这种 80 位格式。