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C++ の浮動小数点演算で精度エラーが発生するのはなぜですか?

2024 年 11 月 24 日に公開
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Why Does Floating-Point Arithmetic in C   Lead to Precision Errors?

C の浮動小数点数の精度

C では、浮動小数点数は特定の小数点以下の桁数まで正確です。ただし、この精度には制限があり、予期しない結果が生じる可能性があります。

問題ステートメント

次のコード スニペットを検討してください:

double a = 0.3;
std::cout.precision(20);
std::cout 

図に示すように、a は 0.3 よりわずかに小さいですが、50 倍すると、b は 15.0 よりわずかに大きくなります。予想される結果からのこの逸脱は、浮動小数点精度の制限に起因する可能性があります。

ソリューション

正しい結果を得るには、数値型で使用可能な精度よりも高い精度。次の改訂されたコード スニペットは、このアプローチを示しています:

#include 
#include 
int main() {
  double a = 0.3;
  std::cout.precision(std::numeric_limits::digits10);
  std::cout ::digits10);
  std::cout 

このアプローチでは、精度が double データ型で利用可能な最大値に設定されることが保証されます。ループの反復回数が 50 回ではなく 5000 回など、非常に多い回数で実行される場合、精度の設定に関係なく、累積誤差が最終的に顕著になることに注意することが重要です。これは浮動小数点演算に固有の制限です。

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