C++ while 循环中的浮点精度

C++ floating point accuracy in while loops

本文关键字：精度 while 循环 C++      更新时间：2023-10-16

我试图通过使用一系列while循环来计算美元和硬币面额的总数。然而，当我下到硬币时，我差了一分钱。当我输入 99.95 时，我得到 3 个季度的输出，1 角钱、1 镍币和 4 便士。我已将问题缩小到浮点精度问题。但是，我研究的所有解决方案都不适用于我的情况。有什么指示吗？

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
   float amount;
   cout<<"enter amount" << endl;
   cin>>amount;
   int pennies=0, nickels=0, dimes=0, quarters=0, ones=0, fives=0, 
tens=0, 
twenties=0, fifties=0, hundreds=0;
   while (amount >= 100) 
   {
      hundreds = hundreds +1;
      amount = amount - 100;
   }
   while (amount >= 50)
   {
      fifties = fifties +1;
      amount = amount - 50;
   }
   while (amount >= 20)
   {
      twenties = twenties +1;
      amount = amount - 20;
   }
   while (amount >= 10)
   {
      tens = tens +1;
      amount = amount - 10;
   }
   while (amount >= 5)
   {
      fives = fives +1;
      amount = amount - 5;
   }
   while (amount >= 1)
   {
      ones = ones +1;
      amount = amount - 1;
   }
   while (amount >= .25)
   {
      quarters = quarters +1;
      amount = amount - .25;
   }
   while (amount >= .10)
   {
      dimes = dimes +1;
      amount = amount - .10;
   }
   while (amount >= .05)
   {
      nickels = nickels +1;
      amount = amount - .05;
   }
   while (amount >= .01)
   {
      pennies = pennies +1;
      amount = amount - .01;
   }

   cout<<endl<<"pennies:"<< pennies;
   cout<<endl<<"nickels:"<<nickels;
   cout<<endl<<"dimes:"<<dimes;
   cout<<endl<<"quarters:"<<quarters;
   cout<<endl<<"ones:"<<ones;
   cout<<endl<<"fives:"<<fives;
   cout<<endl<<"tens:"<<tens;
   cout<<endl<<"twenties:"<<twenties;
   cout<<endl<<"fifties:"<<fifties;
   cout<<endl<<"hundreds:"<<hundreds<<endl;



return 0;
}

在需要精确值的情况下不要使用浮点数。 99.95 不能用浮点数或双精度数精确表示，有点像 1/3 不能使用有限数量的正常十进制数字精确表示。

正如Doug T.所建议的那样，你可以使用整数来保存便士的数量。当用户键入 123.45 时，将其读取为两个整数，然后将其存储为 12345 便士，而不是 123.45 美元。

在这种情况下，您还可以尝试将上次while (amount >= .01)更改为类似 while (amount >= .005) .这不是一个通常可以推荐的解决方案，如果这是一个现实生活中的银行应用程序，你真的应该避免它，但它至少有助于防止一些错误。

在这种情况下，您应该使用定点值，而不是浮点值。

虽然人们用美元来看待货币，这并不准确，但金钱是以美分来衡量的，这是准确的。只需数美分数，除以 100 得到美元金额，取模数得到美分金额。在这种情况下，浮点不是正确的工具。

通常，二进制浮点数不能表示小数十进制值，即使小数总数很小也是如此。例如，0.1无法准确表示。

为了处理精确值，存在不同的方法，这些方法都相当于使用与2不同的基数。根据具体需求，这些方法或多或少涉及。对于您的情况，最简单的方法是使用固定精度而不是可变精度。要以固定精度计算，您只需使用一个整数，该整数表示您实际想要的值乘以合适的 10 次方。根据您执行的计算量，您可以将逻辑打包到一个类中，也可以将其分布在整个代码中。在一个"真正的"应用程序中，我会把它打包到一个班级，一个作业中（家庭作业，面试等）。我可能只是将逻辑直接应用于int。

这是固定代码，我使用了TJD的建议，而不是使用.01，而是使用了.0099。对于我的问题似乎有效，谢谢大家！

    #include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
   float amount;
   cout<<"enter amount" << endl;
   cin>>amount;
   int pennies=0, nickels=0, dimes=0, quarters=0, ones=0, fives=0, 
tens=0, 
twenties=0, fifties=0, hundreds=0;
   float p = .0099, n = .0499, d = .099, q = .2499;   
   while (amount >= 100) 
   {
      hundreds = hundreds +1;
      amount = amount - 100;
   }
   while (amount >= 50)
   {
      fifties = fifties +1;
      amount = amount - 50;
   }
   while (amount >= 20)
   {
      twenties = twenties +1;
      amount = amount - 20;
   }
   while (amount >= 10)
   {
      tens = tens +1;
      amount = amount - 10;
   }
   while (amount >= 5)
   {
      fives = fives +1;
      amount = amount - 5;
   }
   while (amount >= 1)
   {
      ones = ones +1;
      amount = amount - 1;
   }
   while (amount >= q)
   {
      quarters = quarters +1;
      amount = amount - q;
   }
   while (amount >= d)
   {
      dimes = dimes +1;
      amount = amount - d;
   }
   while (amount >= n)
   {
      nickels = nickels +1;
      amount = amount - n;
   }
   while (amount >= p)
   {
      pennies = pennies +1;
      amount = amount - p;
   }

   cout<<endl<<"pennies:"<< pennies;
   cout<<endl<<"nickels:"<<nickels;
   cout<<endl<<"dimes:"<<dimes;
   cout<<endl<<"quarters:"<<quarters;
   cout<<endl<<"ones:"<<ones;
   cout<<endl<<"fives:"<<fives;
   cout<<endl<<"tens:"<<tens;
   cout<<endl<<"twenties:"<<twenties;
   cout<<endl<<"fifties:"<<fifties;
   cout<<endl<<"hundreds:"<<hundreds<<endl;



return 0;
}
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