for文のインクリメント・条件判定のタイミングと型キャストの働き
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投稿 2017/03/09 15:41
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以下のような問題を考えます。
「forを用いて1.0から10.0までの値を0.1刻みで表示するコードを作成する。ループ制御には浮動小数点数を使い、条件式部分はキャストを用いて整数式とせよ。」
このようなコードを書いたら上手く実行できました。
#include<stdio.h>
void main(){
double f;
for (f = 1.0; (int)f < 10;f+=0.1){
printf("%f ",f);
}
getchar();
}
ここで疑問があります。for文はfor(1;2;3){4}で1→243→243→243の順に実行されますよね。
このforループは
f=1.0→(中略)→9.90表示→9.90+0.1=10.0にインクリメント→(次のループへ)→(int)f<10の判定(10<10)→10.0表示→10.0+0.1=10.1にインクリメント→(次のループへ)→(int)f<10の判定→条件に合わずループ抜ける
という流れになっていますが、9.90+0.1=10.0にインクリメントした後は(int)fは10になるはずなので(int)f<10の条件をクリアできず10.0を表示出来ないはずです。でも実際には10.0は表示されているので条件はクリアできたことになります。
何が起こっているのかを教えて貰えないでしょうか。
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+3
理解としてはあっていますから大丈夫ですよ。
ソースも正しいと思います。
double型のfが10.0と思われるのにf<10の条件を抜けてしまうのは浮動小数点数型につきものの誤差が原因だと思います。
こちらのページが分かりやすいです。
double型で計算をしてしまうと、10.0に見えても実際には9.99999999999999999999999何がしだったりになってしまうことがあります。
そうするとint型に変換した時9になってしまいます。
会社かどこかの研修であれば、ちょっと話し合ってみると良いでしょう。
（僕ならこういう問題はそういう話すること前提じゃなきゃ出さないです）
投稿 2017/03/09 15:54
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こんにちは。
（赤文字は2進数表現です。その他は10進数表現です。）
0.1は2進数に変換すると、循環小数になってしまいます。
0 . 0001 1001 1001 1001 1001 1001 ...
C/C++のdoubleはIEEE754のbinary64で表現する処理系が多いですが、その場合 仮数部は53ビットあります。
1 . 1001 1001 1001 1001 1001 ...
という感じで表現されます。
53%4は3なので最後の1001のセットの10までで有効桁が終わり、その次が0ですから、四捨五入（零捨一入）され01 1001 ...が切り捨てられます。
微妙に0.1より小さい数字を100回足した結果は10より微妙に小さいため、(int)fで小数点下が切り捨てられ、条件を満たさないということになります。
(int)で切り捨てる前にround()で丸めると意図通りに動作する筈です。
投稿 2017/03/09 16:10
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