Ne zaman şamandıra kullanıyorsunuz ve ne zaman çift kullanıyorsunuz?

Programlama deneyimimde sık sık, gerçek sayılarım için float mı yoksa double mı kullanmam gerektiğine karar vermem gerekiyor. Bazen yüzmeye giderim, bazen çift giderim, ama bu gerçekten daha öznel hissettirir. Kararımı savunmakla karşı karşıya kalırsam, muhtemelen sağlam sebepler vermem.

Ne zaman float kullanıyorsunuz ve ne zaman çift kullanıyorsunuz? Her zaman iki katı kullanır mısın, sadece hafıza kısıtlamaları varsa, yüzmeye gidersin? Ya da hassas gereklilik iki kez kullanmanızı gerektirmediği sürece daima yüzer mi kullanıyorsunuz? Float ve çift arasındaki temel aritmetiklerin hesaplama karmaşıklığı ile ilgili bazı önemli farklılıklar var mı? Float veya double kullanmanın avantajları ve dezavantajları nelerdir? Ve uzun süredir çift kullandın mı?

Kayan nokta türü için varsayılan seçenek olmalıdır double. Bu aynı zamanda bir eki olmadan ya da (örneğin kayan nokta sayıları üzerinde işlem standart fonksiyonlar (C) kayan nokta değişmezleri ile elde türüdür exp, sinvs.).

float sadece çok sayıda kayan nokta üzerinde çalışmanız gerekiyorsa (binlerce veya daha fazla sırasına göre düşünün) kullanılmalı ve algoritmanın analizi, azaltılmış aralığın ve hassasiyetin sorun yaratmadığını göstermiştir.

long double'dan daha fazla menzil veya kesinlik gerekiyorsa doubleve bunu hedef platformunuzda sağlıyorsa kullanılabilir.

Özet olarak floatve "her gün" kullanım için long doubleuzmanlar tarafından kullanılmak üzere ayrılmalıdır double.

Modern bilgisayarları hedef alan çift kod yerine float kullanımının nadiren nedeni vardır. Ekstra hassasiyet, yuvarlama hatalarını veya sorunlara neden olan diğer yanlışlıkları olasılığını azaltır (ancak ortadan kaldırmaz).

Şamandıra kullanmayı düşünebilmemin ana nedenleri:

1. Büyük sayı dizileri saklıyorsunuz ve programınızın bellek tüketimini azaltmanız gerekiyor.
2. Doğal olarak çift duyarlıklı kayan noktaları desteklemeyen bir sistemi hedefliyorsunuz. Yakın zamana kadar birçok grafik kartı yalnızca tek bir hassas kayan noktaları destekledi. Sınırlı kayan nokta desteğine sahip çok sayıda düşük güçlü ve gömülü işlemci olduğundan eminim.
3. Tek duyarlığın çift hassasiyetten daha hızlı olduğu donanımı hedefliyorsunuz ve uygulamanız kayan nokta aritmetiğini yoğun olarak kullanıyor. Modern Intel işlemcilerde tüm kayan nokta hesaplamalarının çifte hassasiyette yapıldığına inanıyorum, bu yüzden burada hiçbir şey kazanmıyorsunuz.
4. Düşük seviyeli optimizasyon yapıyorsunuz, örneğin bir seferde birden fazla numara üzerinde çalışan özel CPU talimatlarını kullanarak.

Bu nedenle, temel olarak, donanım kısıtlamalarınız yoksa ya da analiz, çift duyarlıklı sayıları kaydetmenin bellek kullanımına önemli bir katkı sağladığını göstermediği sürece iki katıdır.

doubleTüm hesaplamalar ve geçici değişkenler için kullanın . floatBir dizi numara tutmanız gerektiğinde kullanın - float[](eğer hassasiyet yeterliyse) ve on binlerce floatnumara ile uğraşıyorsunuzdur .

Çoğu / çoğu matematik işlevi veya işleç dönüştürür / döndürür doubleve floatherhangi bir ara adım için sayıları geri çevirmek istemezsiniz .

Örneğin, bir dosya veya akıştan 100.000 sayı girişi varsa ve bunları sıralamanız gerekiyorsa, sayıları a float[].

Bazı platformlar (ARM Cortex-M2, Cortex-M4 vb.) Çift desteklemiyor (İşlem kılavuzunun referans kılavuzunda her zaman kontrol edilebilir. Derleme uyarıları veya hataları yoksa, kodun optimal olduğu anlamına gelmez. çift taklit edilebilir.). Bu yüzden int ya da yüzmeye devam etmeniz gerekebilir .

Aksi takdirde çift kullanırdım .

Ünlü makaleyi D. Goldberg ("Her Bilgisayar Bilim Adamının Kayan Nokta Aritmetiği Hakkında Bilmeniz Gerekenleri") tarafından kontrol edebilirsiniz. Kayan noktalı aritmetik kullanmadan önce iki kere düşünmelisiniz. Kendi durumunuzda hiç ihtiyaç duyulmadıkları oldukça büyük bir şans.

http://perso.ens-lyon.fr/jean-michel.muller/goldberg.pdf

Gerçek dünyadaki problemler için bu soruyu cevaplarken verilerinizin örnekleme eşiği önemlidir. Benzer şekilde, gürültü tabanı da önemlidir. Veri türü seçiminizden herhangi birini aşarsanız, artan hassasiyetten hiçbir fayda gelmez.

Çoğu gerçek dünya örnekleyicisi 24 bit DAC s ile sınırlıdır. Gerçek dünya hesaplamalarında 32 bit hassasiyetin, 24 hassasiyetin önemli olduğu yerlerde yeterli olması gerektiğini ileri sürün.

Çift hassasiyet, 2x bellek maliyeti ile geliyor. Bu nedenle çiftler üzerinde yüzerlerin kullanımını sınırlamak çalışan uygulamaların bellek ayak izini / bant genişliğini büyük ölçüde azaltabilir.

Float ve double arasında hangi değişkenin kullanılacağının seçimi, gereken verilerin doğruluğuna bağlıdır. Bir cevabın gerçek cevabın önemsiz farkına sahip olması gerekiyorsa, gereken ondalık basamak sayısı çok olacaktır, bu nedenle kullanımda olması için iki katı olacaktır.

Genellikle, floatçok fazla ihtiyaç duymadığım zamanları kullanırım - örneğin, para için - bu yanlış, ama yanlış kullanmaya alışkınım.

Öte yandan, doubleörneğin karmaşık matematiksel algoritmalar için daha fazla kesinlik gerektiğinde kullanırım.

C99 standardı şöyle diyor:

Üç kayan nokta tipi vardır: şamandıra, çift ve uzun çift. Double type en az kayan nokta kadar hassaslık sağlar ve long double türü en az iki katı kadar hassasiyet sağlar. Float türündeki değer kümesi, double türündeki değer kümesinin bir alt kümesidir; double türünün değer kümesi, long double türünün değer kümesinin bir alt kümesidir.

Hiç long doublekullanmadım ama C / C ++ 'ı fazla kullanmam. Genellikle, Python gibi dinamik olarak yazılmış dilleri kullanırım, burada türleri umursamamanız gerekir.

Double vs Float hakkında daha fazla bilgi için bu soruya SO'da bakın .