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有一个最接近零的FLT_MIN
常量。如何最接近某个数字
值?
举个例子:
float nearest_to_1000 = 1000.0f + epsilon;
// epsilon must be the smallest value satisfying condition:
// nearest_to_1000 > 1000.0f
我更喜欢不使用特殊函数的数字公式。
最佳答案
C为此提供了一个函数,在<math.h>
中 header 。 nextafterf(x, INFINITY)
是 x
之后的下一个可表示值,朝 INFINITY
的方向.
但是,如果您愿意自己动手:
以下内容返回您寻求的 epsilon,对于单精度(浮点),假设 IEEE 754。请参阅底部有关使用库例程的注释。
#include <float.h>
#include <math.h>
/* Return the ULP of q.
This was inspired by Algorithm 3.5 in Siegfried M. Rump, Takeshi Ogita, and
Shin'ichi Oishi, "Accurate Floating-Point Summation", _Technical Report
05.12_, Faculty for Information and Communication Sciences, Hamburg
University of Technology, November 13, 2005.
*/
float ULP(float q)
{
// SmallestPositive is the smallest positive floating-point number.
static const float SmallestPositive = FLT_EPSILON * FLT_MIN;
/* Scale is .75 ULP, so multiplying it by any significand in [1, 2) yields
something in [.75 ULP, 1.5 ULP) (even with rounding).
*/
static const float Scale = 0.75f * FLT_EPSILON;
q = fabsf(q);
/* In fmaf(q, -Scale, q), we subtract q*Scale from q, and q*Scale is
something more than .5 ULP but less than 1.5 ULP. That must produce q
- 1 ULP. Then we subtract that from q, so we get 1 ULP.
The significand 1 is of particular interest. We subtract .75 ULP from
q, which is midway between the greatest two floating-point numbers less
than q. Since we round to even, the lesser one is selected, which is
less than q by 1 ULP of q, although 2 ULP of itself.
*/
return fmaxf(SmallestPositive, q - fmaf(q, -Scale, q));
}
下面的代码返回传递的值之后可以用 float 表示的下一个值(将 -0 和 +0 视为相同)。
#include <float.h>
#include <math.h>
/* Return the next floating-point value after the finite value q.
This was inspired by Algorithm 3.5 in Siegfried M. Rump, Takeshi Ogita, and
Shin'ichi Oishi, "Accurate Floating-Point Summation", _Technical Report
05.12_, Faculty for Information and Communication Sciences, Hamburg
University of Technology, November 13, 2005.
*/
float NextAfterf(float q)
{
/* Scale is .625 ULP, so multiplying it by any significand in [1, 2)
yields something in [.625 ULP, 1.25 ULP].
*/
static const float Scale = 0.625f * FLT_EPSILON;
/* Either of the following may be used, according to preference and
performance characteristics. In either case, use a fused multiply-add
(fmaf) to add to q a number that is in [.625 ULP, 1.25 ULP]. When this
is rounded to the floating-point format, it must produce the next
number after q.
*/
#if 0
// SmallestPositive is the smallest positive floating-point number.
static const float SmallestPositive = FLT_EPSILON * FLT_MIN;
if (fabsf(q) < 2*FLT_MIN)
return q + SmallestPositive;
return fmaf(fabsf(q), Scale, q);
#else
return fmaf(fmaxf(fabsf(q), FLT_MIN), Scale, q);
#endif
}
使用了库例程,但是 fmaxf
(其参数的最大值)和 fabsf
(绝对值)很容易被替换。 fmaf
应该在具有融合乘加的架构上编译为硬件指令。如果失败的话,fmaf(a, b, c)
在此使用中可以替换为 (double) a * b + c
。 (IEEE-754 二进制 64 具有足够的范围和精度来替换 fmaf
。 double
的其他选择可能没有。)
融合乘加的另一种替代方法是为 q * Scale
的情况添加一些测试。将是次正常的并单独处理它们。其他情况可以用普通*
单独进行乘法和加法。和+
运算符。
关于c - 各种浮点值的 epsilon,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/11883900/
#include using namespace std; class C{ private: int value; public: C(){ value = 0;
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