Вычисление машины Эпсилон на C++: методы и примеры

В C++ «машинный эпсилон» относится к наименьшему представимому значению, которое можно прибавить к 1 без изменения результата. Он также известен как «эпсилон» или «машинная точность». Существует несколько методов вычисления машинного эпсилона в C++. Вот несколько подходов:

  1. Пошаговый метод:

    • Начните со значения 1,0 и многократно делите его на 2, пока результат не перестанет отличаться от 1 при добавлении к 1.
    • Пример кода:
      float eps = 1.0f;
      while (1.0f + eps / 2.0f != 1.0f) {
       eps /= 2.0f;
      }
  2. Библиотечный метод:

    • Используйте заголовок в C++ для получения машинного эпсилона для нужного типа данных.
    • Пример кода:

      #include <iostream>
      #include <limits>
      
      int main() {
       float eps = std::numeric_limits<float>::epsilon();
       std::cout << "Machine Epsilon: " << eps << std::endl;
       return 0;
      }
  3. Шаблонный метод:

    • Создайте шаблонную функцию, которая вычисляет машинный эпсилон для любого числового типа.
    • Пример кода:

      template <typename T>
      T machineEpsilon() {
       T eps = 1.0;
       while (1.0 + eps / 2.0 != 1.0) {
           eps /= 2.0;
       }
       return eps;
      }
      
      int main() {
       float epsFloat = machineEpsilon<float>();
       double epsDouble = machineEpsilon<double>();
       std::cout << "Machine Epsilon (float): " << epsFloat << std::endl;
       std::cout << "Machine Epsilon (double): " << epsDouble << std::endl;
       return 0;
      }