当 for 循环中的 k == 0 时，为什么我的程序返回垃圾值？

Question

这是一个简单的 C++ 程序，它使用公式计算 f(x)，该公式用于 2 个给定数字之间的固定数量的值。

for循环中k = 0时似乎有问题。它正在返回一个垃圾值。

谁能告诉我为什么？

非常感谢任何帮助。提前致谢。

#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<cmath>

using namespace std;

int main ()
{

  int const POINTS = 21;
  double const PI = 3.1416;
  double min, max, increment, dataPoints[21];

  cout << "Enter max value: ";
  cin >> max;

  cout << "Enter min value: ";
  cin >> min;

  increment = (max - min) / (POINTS - 1);


  cout << setw (20) << "X-Value" << "|";
  cout << setw (20) << "Y-Value" << endl;

  double k;
  int l;

  for (k = min, l = 0; l < POINTS, k <= max; l++, k += increment)
    {
      dataPoints[l] = (PI / 16) * sin (6.036 * k) + (1 / 64) * PI * cos (24.44 * k);
      cout << setw (20) << k << setw (20) << dataPoints[l] << endl;
    }

}

输出：

Enter max value: 4
Enter min value: -4
             X-Value|             Y-Value
                  -4            0.164018
                -3.6          -0.0507715
                -3.2          -0.0881608
                -2.8            0.182492
                -2.4           -0.184497
                  -2           0.0931637
                -1.6           0.0453027
                -1.2            -0.16085
                -0.8            0.195021
                -0.4           -0.130529
       -5.55112e-016       -6.57901e-016
                 0.4            0.130529
                 0.8           -0.195021
                 1.2             0.16085
                 1.6          -0.0453027
                   2          -0.0931637
                 2.4            0.184497
                 2.8           -0.182492
                 3.2           0.0881608
                 3.6           0.0507715
                   4           -0.164018

Process returned 0 (0x0)   execution time : 3.634 s
Press any key to continue.

Answer 1

一个问题出在代码(1 / 64) ... 因为你把这个表达式放在括号里了。因此，它是整数除法，因此总是具有零的值。

试试这个，而不是：

    dataPoints[l] = (PI / 16) * sin (6.036 * k) + (1.0 / 64) * PI * cos (24.44 * k);

您在 for 循环中表达 'test' 条件的方式也存在问题 - 这里的 comma operator 将有效地忽略表达式的第一部分:

for (k = min, l = 0; l < POINTS, k <= max; l++, k += increment)

为了安全，当你想要两个条件都被测试时，使用&&运算符：

for (k = min, l = 0; l < POINTS && k <= max; l++, k += increment) {

最后，您的实际问题：

There seems to be some problem when k = 0 in the for loop. It is returning a garbage value.

不，不是！您对 k 变量（即每个循环中的 k += increment）执行的浮点运算并不精确：您认为 0.4 + (-0.4) 将 实际上 是 'nearly' '0.4' - 'nearly' '0.4'；因此，你得到的值（我的系统给出 -5.55112e-16）是一个 'reasonable approximation' 到零，给定你使用的数字范围（以及之前累积的 'errors'循环）。

随时要求进一步澄清and/or解释。

Answer 2

由于当您递增 0.2 时会出现舍入误差，您的 k 值永远不会完全为零——它会稍微偏离一点。参见 What every computer scientist should know about floating point

当 for 循环中的 k == 0 时，为什么我的程序返回垃圾值？

Why is my program returning a garbage value when k == 0 in the for-loop?

c++

for-loop

cmath

garbage