比较浮点数时，我被绊倒了

news2024/9/24 4:23:29

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📢本文作者：由webmote 原创
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1.简单的比较，预期的结果

一天，我在飞快的写代码，当然这个"飞快"我打上了引号，因为手速奇快吗？并没有。

我遇到一个非常普通的场景，对于码农多年的我老说，应该是小菜一碟了。

然而，这次不一样，我被比较浮点数，绊倒了。

简单描述下场景：大概的业务逻辑是这样的，在一个判断告警的逻辑里，需要判断某个值在小于0.9时，就进行告警动作。

代码如下：

bool IsAlarm(float a)
{
 return a<0.9;
}

//不相干的业务逻辑,简化下。。。
if(IsAlarm(a)){
  Console.WriteLine("嘀嘀嘀，报警了!");
}

写完了代码，就转给测试了，然后反馈说不该报警的时候报警了。

这是什么鬼啊？

Review了N遍代码，也找不到原因是啥。

2.写单元测试

由于业务场景复杂，又不方便调试，因此，实在打不开思路的我，开始折腾起单元测试。

[Fact]
public void TestAlarmSuccess()
{
	var a = 0.9F;
	var ret = IsAlarm(a);
	Assert.False(ret);
}

元凶终于浮出了水面，竟然时浮点比较出了问题。经过反复确认和排查，的的确确是

0.9F < 0.9

顺便说一嘴，这里用的是C#， 0.9F 是单精度浮点数，而 0.9 默认应该是双精度浮点数。

看到这里，聪明的你是不是恍然大悟了！

如果你还是不明白，那么跟着我再来探究探究其中的奥秘。

3. 原因说明

由于无知，我甚至跑到了github上提了一个issue，哦哦，大神给了我这样的解释。

这是预期的结果！更多的信息，可以参考: IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic
看下面的例子：

float data = 0.9F;
var firstComparisonValue = 0.9;
var secondComparisonValue = 0.9F;
Console.WriteLine(data < firstComparisonValue);
// return true

Console.WriteLine(data < secondComparisonValue);
// return false

Console.WriteLine(data == secondComparisonValue);
// return true

Console.WriteLine($"Data Value: {data.ToString("F99")}");
Console.WriteLine($"First Comparison Value: >{firstComparisonValue.ToString("F99")}");
Console.WriteLine($"Second Comparison Value: >{secondComparisonValue.ToString("F99")}"); ```

输出结果:
True
False
True
Data Value: 0,899999976158142089843750000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
First Comparison Value: 0,900000000000000022204460492503130808472633361816406250000000000000000000000000000000000000000000000
Second Comparison Value: 0,899999976158142089843750000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000