先说结论,IEEE 754 浮点标准默认采用的是向偶数舍入。
关于浮点数舍入的详细介绍请见:浮点数舍入规则
向偶数舍入:
先看下 IEEE 规定的向偶数舍入的舍入结果(保留 0 位小数):
方式 | 1.40 | 1.60 | 1.50 | 2.50 | -1.50 |
---|---|---|---|---|---|
向偶数舍入(default) | 1 | 2 | 2 | 2 | -2 |
有如下 C++ 代码:
float num1 = 1.35;
float num2 = 1.45;
printf("%.1f %.1f\n", num1, num2);
编译环境:Ubuntu 20.04 g++10.5.0
保留 1 位小数,中间值是 0.05,按照向偶数舍入,它们的输出应该都是 1.4:
# 理论上输出应是
1.4 1.4
# 实际输出为
1.4 1.5
这不就是普通的四舍五入嘛,干嘛说是向偶数舍入。
要解释这个现象,还需要浮点数在计算机中存储方式这个知识点,详细内容请见:浮点数存储规则
可以使用这个网站将数字转换为实际存储的值:数字工具
因为我们使用的内存空间有限,有些小数是无法精确表示的,1.35 和 1.45 在计算机中实际存储的是:
Decimal | Decimal (exact) | Binary | Hexadecimal |
---|---|---|---|
1.35 | 1.35000002384185791015625 | 0 01111111 01011001100110011001101 | 3FACCCCD |
1.45 | 1.4500000476837158203125 | 0 01111111 01110011001100110011010 | 3FB9999A |
1.35 和 1.45 实际存储的值,在保留 1 位小数时都是大于中间值的,所以都发生了进位。
使用可以精确存储的值再尝试下:
float num1 = 0.75;
float num2 = 1.25;
printf("%.1f %.1f\n", num1, num2);
编译环境:Ubuntu 20.04 g++10.5.0
输出为:
0.8 1.2
正是我们所期望的值。
在 Ubuntu 20.04 clang++ 10.0.0 下也得到了相同的值;但在 Win11 Visual Studio 2022 (v143) 得到的值是 0.8 1.3,于是在 Win11 用 Dev C++(g++ 4.9.2)测试得到的是 0.8 1.2。可以排除操作系统的原因,多半是 MSVC 采用了其他的舍入方式,没用向偶数舍入。