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c# - 浮点变量的范围会影响它们的值吗？

coder 2023-07-08 原文

如果我们在控制台应用程序上执行以下 C# 代码，我们将收到一条消息，如 The sums are Not equal。

如果我们在取消对 System.Console.WriteLine() 行的注释后执行它，我们将收到一条消息，如 The sums are equal。

    static void Main(string[] args)
    {
        float f = Sum(0.1f, 0.2f);
        float g = Sum(0.1f, 0.2f);

        //System.Console.WriteLine("f = " + f + " and g = " + g);

        if (f == g)
        {
            System.Console.WriteLine("The sums are equal");
        }
        else
        {
            System.Console.WriteLine("The sums are Not equal");
        }
    }

    static float Sum(float a, float b)
    {
        System.Console.WriteLine(a + b);
        return a + b;
    }

这种行为的真正原因是什么？

最佳答案

它与范围无关。它是堆栈动态和浮点处理的结合。对编译器的一些了解将有助于弄清楚这种违反直觉的行为。

当 Console.WriteLine 被注释时，值 f 和 g 会在计算堆栈上并一直留在那里直到你通过了 Main 方法中的相等性测试。

当Console.Writeline没有被注释时，此时值f和g从计算栈移到调用栈调用，在 Console.WriteLine 返回时恢复到评估堆栈。然后你的比较 if (f == g) 就完成了。在将值存储到调用堆栈的过程中可能会发生一些舍入，并且可能会丢失一些信息。

在调用Console.WriteLine的场景下，对比测试中的f和g不是相同的值。它们已被虚拟机复制并恢复为具有不同精度和舍入规则的格式。

在您的特定代码中，当对 Console.WriteLine 的调用进行注释时，评估堆栈永远不会存储到调用堆栈中，也不会发生舍入。由于允许平台的实现在评估堆栈上提供更高的精度，因此可能会出现这种差异。

编辑 CLI 规范允许我们在这种情况下进行的操作。在第 I.12.1.3 节中，它显示:

Storage locations for floating-point numbers (statics, array elements, and fields of classes) are of fixed size. The supported storage sizes are float32 and float64. Everywhere else (on the evaluation stack, as arguments, as return types, and as local variables) floating-point numbers are represented using an internal floating-point type. In each such instance, the nominal type of the variable or expression is either float32or float64, but its value can be represented internally with additional range and/or precision. The size of the internal floating-point representation is implementation-dependent, can vary, and shall have precision at least as great as that of the variable or expression being represented.

这句话的关键词是“依赖于实现”和“可以变化”。在 OP 的案例中，我们看到他的实现确实有所不同。

Java 平台中的非 strictfp 浮点运算也有相关问题，有关更多信息，请查看我对 Will floating point operations on the JVM give the same results on all platforms? 的回答。

关于c# - 浮点变量的范围会影响它们的值吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/24321265/

c#的codeWriteLineConsolefloating-point

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