一日一技：在 Python 里面，如何正确判断两个浮点数相等

一日一技：在 Python 里面，如何正确判断两个浮点数相等

摄影：产品经理
下厨：产品经理
在之前的文章里面，咱们已经讲到过，不单单是 Python，不少编程语言里面，浮点数都不必定是精确的。最常被用来做为例子的是：0.1 + 0.2。在 Python 里面，这个加法的结果以下图所示：

由于这个缘由，咱们显然不能直接用等号判断两个浮点数是否相等，以下图所示：

在工程上，咱们不要求绝对精确，只要求足够精确就能够了。因此，当咱们要判断两个数是否相等时，只须要判断这两个数的差值是否小于某一个特定的值便可。例如：

0.30000000000000004
0.3

它们的差值是0.00000000000000004，(十亿亿分之4)，不管是测量重量仍是测量长度，这个差别均可以忽略不计，所以能够认为0.30000000000000004与0.3在偏差范围内是相等的。

若是你们去网上搜索某些判断浮点数是否相等的方法，你可能会发现下面这种写法：

def compare_float(a, b, precision):
    if abs(a - b) <= precision:
        return True
    return False

看起来彷佛没有问题，例如我把 precision 设置为，这不就是判断a，b这两个数字的差值的绝对值小于吗？若是差值的绝对值小于这么小的一个精度值，不就说明能够判断他们相等吗？

可是等等，在代码里面，有一个<=，这个符号的意思是小于或者等于，有等于在里面，因此if abs(a - b) <= precision等价于if abs(a - b) < precision or abs(a - b) == precision。

可是咱们一开始就说明了，两个浮点数不能使用==来判断是否相等，因此这里abs(a - b) == precision获得的结果原本就是不许确的，怎么能够用不许确的结果来讲明另外一个不许确的结果？

因此，正确的作法，应该是把两边都扩大不少倍，让他们都变成整数再来对比。

例如我设置的精度为，那么咱们就把两边同时乘以10^9:

if 1e9 * abs(a - b) <= 1:
    return True

因此比较浮点数是否相等的代码应该改成：

def compare_float(a, b, precision):
    if precision == 0:
        return a == b
    elif precision < 0:
        raise Exception('precision 不能小于0')
    elif precision >= 1:
        if abs(a - b) <= precision:
            return True
    else:
        if (1 / precision) * abs(a - b) <= 1:
            return True
    return False

当精度设定为0的时候，就是要求 a 和 b绝对相等，不能有偏差，此时能够使用==来进行判断。若是precision大于1，那么此时能够直接判断。若是0 < precision < 1，那么两边乘以，把浮点数对比转换为整数对比。

在 Python 3里面，咱们有现成的库math.isclose，它的用法以下：

>>> import math

>>> math.isclose(0.1 + 0.2, 0.3)
True

运行效果以下图所示：

math.isclose默认的偏差值是，你也能够增长一个参数人工指定：

>>> math.isclose(0.1 + 0.2, 0.3, rel_tol=1e-5)

这里设定偏差值为。