Арифметика с плавающей точкой и машинный эпсилон
Я пытаюсь вычислить приближение значения эпсилон дляfloat
типа (и я знаю, что это уже в стандартной библиотеке).
Значения эпсилона на этой машине (напечатаны с некоторым приближением):
FLT_EPSILON = 1.192093e-07
DBL_EPSILON = 2.220446e-16
LDBL_EPSILON = 1.084202e-19
FLT_EVAL_METHOD
является2
так что все сделано вlong double
точность иfloat
, double
а такжеlong double
32, 64 и 96 бит.
Я попытался получить приблизительное значение, начиная с 1 и деля его на 2, пока оно не станет слишком маленьким, выполняя все операции сfloat
тип:
# include <stdio.h>
int main(void)
{
float floatEps = 1;
while (1 + floatEps / 2 != 1)
floatEps /= 2;
printf("float eps = %e\n", floatEps);
}
Выход не то, что я искал:
float epsilon = 1.084202e-19
Промежуточные операции выполняются с максимальной точностью (из-за стоимостиFLT_EVAL_METHOD
), так что этот результат кажется законным.
Однако это:
// 2.0 is a double literal
while ((float) (1 + floatEps / 2.0) != 1)
floatEps /= 2;
дает этот вывод, который является правильным:
float epsilon = 1.192093e-07
но этот
// no double literals
while ((float) (1 + floatEps / 2) != 1)
floatEps /= 2;
снова приводит к неверному результату, как первый:
float epsilon = 1.084202e-19
Эти две последние версии должны быть эквивалентны на этой платформе, это ошибка компилятора? Если нет, что происходит?
Код скомпилирован с:
gcc -O0 -std=c99 -pedantic file.c
Версия gcc довольно старая, но я в университете и не могу ее обновить:
$ gcc -v
Using built-in specs.
Target: i486-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Debian 4.4.5-8'
--with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-4.4/README.Bugs
--enable-languages=c,c++,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-4.4
--enable-shared --enable-multiarch --enable-linker-build-id --with-system-zlib
--libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix
--with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.4 --libdir=/usr/lib --enable-nls
--enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-objc-gc
--enable-targets=all --with-arch-32=i586 --with-tune=generic
--enable-checking=release --build=i486-linux-gnu --host=i486-linux-gnu
--target=i486-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 4.4.5 (Debian 4.4.5-8)
Текущая версия gcc, 4.7, ведет себя корректно на моем домашнем компьютере. Есть также комментарии о том, что разные версии дают разные результаты.
После некоторых ответов и комментариев, которые прояснили, что ведет себя как ожидалось, а что нет, я немного изменил вопрос, чтобы сделать его более понятным.