いつフロートを使用し、いつダブルを使用しますか

多くの場合、プログラミングの経験では、実数にfloatを使用するかdoubleを使用するかを決定する必要があります。フロートに行くこともあれば、ダブルに行くこともありますが、実際にはもっと主観的に感じます。私が自分の決定を守るために直面​​するなら、おそらく正当な理由を述べないでしょう。

いつfloatを使用し、いつdoubleを使用しますか？常にメモリ制約が存在する場合にのみ、doubleを使用しますか？または、精度の要件でdoubleを使用する必要がない限り、常にfloatを使用しますか？floatとdoubleの間に基本的な数理計算の計算の複雑さに関して実質的な違いはありますか？floatまたはdoubleを使用することの長所と短所は何ですか？そして、ロングダブルを使用しましたか？

浮動小数点型のデフォルトの選択はですdouble。これはまた、あなたが接尾辞なしまたは（Cで）浮動小数点リテラルを取得するタイプの浮動小数点数（例えば上で動作し、標準的な機能であるexp、sinなど）。

float 多くの浮動小数点数（数千以上の単位で考えてください）で操作する必要がある場合にのみ使用してください。アルゴリズムの分析により、範囲と精度の低下は問題になりません。

long doubleを超える範囲または精度が必要な場合double、およびターゲットプラットフォームでこれを提供する場合に使用できます。

要約すると、floatとlong doubleして、専門家による使用のために予約されなければならないdouble「日常」の使用のために。

最新のコンピューターを対象とするコードでは、doubleの代わりにfloatを使用することはめったにありません。余分な精度は、丸め誤差または問題を引き起こす他の不正確さの可能性を減らします（しかし、排除しません）。

floatを使用する主な理由は次のとおりです。

1. 多数の大きな配列を格納しているため、プログラムのメモリ消費を削減する必要があります。
2. 倍精度浮動小数点をネイティブでサポートしていないシステムをターゲットにしている。最近まで、多くのグラフィックカードは単精度浮動小数点のみをサポートしていました。浮動小数点サポートが制限されている低電力および組み込みプロセッサもたくさんあると確信しています。
3. 単精度が倍精度よりも高速で、アプリケーションが浮動小数点演算を多用するハードウェアを対象としています。最新のIntel CPUでは、すべての浮動小数点計算は倍精度で行われるため、ここでは何も得られません。
4. たとえば、一度に複数の数値を操作する特別なCPU命令を使用して、低レベルの最適化を行っています。

そのため、基本的に、ハードウェアの制限がない限り、または倍精度の数値を格納することがメモリ使用量に大きく貢献していることが分析によって示されない限り、doubleを使用する方法です。

doubleすべての計算と一時変数に使用します。使用floatあなたは数字の配列を維持する必要がある場合- float[]（精度が十分であれば）、あなたは何万もの上を扱っているfloat数字。

多くの/ほとんどの数学関数または演算子はconvert / return doubleでありfloat、中間ステップで数値をキャストしたくありません。

たとえば、ファイルまたはストリームから100,000個の数字の入力があり、それらを並べ替える必要がある場合は、数字をに入れfloat[]ます。

一部のプラットフォーム（ARM Cortex-M2、Cortex-M4など）はdoubleをサポートしていません（プロセッサのリファレンスマニュアルで常に確認できます。コンパイルの警告またはエラーがない場合、コードが最適であることを意味しません。doubleはエミュレートできます。）。そのため、intまたはfloatに固執する必要があるかもしれません。

そうでない場合は、doubleを使用します。

D. Goldbergの有名な記事（「すべてのコンピューター科学者が浮動小数点演算について知っておくべきこと」）を確認できます。浮動小数点演算を使用する前によく考えてください。あなたの特定の状況では、それらがまったく必要とされない可能性がかなりあります。

http://perso.ens-lyon.fr/jean-michel.muller/goldberg.pdf

実際の問題では、この質問に答えるときにデータのサンプリングしきい値が重要です。同様に、ノイズフロアも重要です。データ型の選択でどちらかを超えた場合、精度を上げてもメリットはありません。

ほとんどの実際のサンプラーは24ビットDACに制限されています。仮数が24ビットの精度である場合、実世界の計算では32ビットの精度で十分であることを提案します。

倍精度には、メモリが2倍かかります。したがって、フロートでのdoubleの使用を制限すると、実行中のアプリケーションのメモリフットプリント/帯域幅が大幅に削減される可能性があります。

floatとdoubleの間で使用する変数の選択は、必要なデータの精度に依存します。回答が実際の回答との差がごくわずかである必要がある場合、必要な小数点以下の桁数が多くなるため、その倍数を使用する必要があります。

通常、float型を使用するのは、お金などのためにあまり精度が必要でない場合です。

一方、double複雑な数学的アルゴリズムなど、より高い精度が必要な場合に使用します。

C99標準では次のように記述されています。

浮動小数点型には、float、double、およびlong doubleの3つがあります。double型は少なくともfloatと同じ精度を提供し、long double型は少なくともdoubleと同じ精度を提供します。float型の値のセットは、double型の値のセットのサブセットです。double型の値のセットは、long double型の値のセットのサブセットです。

私は実際に使用long doubleしたことはありませんが、C / C ++はあまり使用していません。通常、Pythonのような動的に型付けされた言語を使用します。ここでは、型を気にする必要はありません。

詳細についてはフロートVSダブル、参照SOでこの質問を。