c - matlab和c的cos函数不同

Question

我有一个用 matlab 实现的程序和用 c 实现的相同程序，结果不同。

我有点困惑，因为 cos 函数没有返回完全相同的结果。

在这两种情况下，我使用同一台计算机、Intel Core 2 Duo 和 8 字节 double 据类型。

为什么结果不同？

这是测试:

c:
double a = 2.89308776595231886830;
double b = cos(a);
printf("a = %.50f\n", a);
printf("b = %.50f\n", b);
printf("sizeof(a): %ld\n", sizeof(a));
printf("sizeof(b): %ld\n", sizeof(b));

a = 2.89308776595231886830106304842047393321990966796875
b = -0.96928123535654842068964853751822374761104583740234
sizeof(a): 8
sizeof(b): 8



matlab:
a = 2.89308776595231886830
b = cos(a);
fprintf('a = %.50f\n', a);
fprintf('b = %.50f\n', b);
whos('a')
whos('b')

a = 2.89308776595231886830106304842047393321990966796875
b = -0.96928123535654830966734607500256970524787902832031
  Name      Size            Bytes  Class     Attributes
  a         1x1                 8  double              

  Name      Size            Bytes  Class     Attributes
  b         1x1                 8  double  


So, b differ a bit (very slightly, but enough to make my debuging task difficult)

b = -0.96928123535654842068964853751822374761104583740234  c
b = -0.96928123535654830966734607500256970524787902832031  matlab

---

我使用同一台计算机，Intel Core 2 Duo 和 8 bytes double 数据类型。

为什么结果不同？

难道matlab不用intel内置的cos函数硬件吗？

有没有一种简单的方法可以在 matlab 和 c 中使用相同的 cos 函数(具有精确的结果)，即使速度稍慢，以便我可以安全地比较我的 matlab 和 c 程序的结果？

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更新:

非常感谢您的回答!

因此，正如您所指出的，matlab 和 c 的 cos 函数不同。 太棒了!我以为他们使用的是英特尔微处理器中内置的 cos 函数。

matlab 的 cos 版本与 matlab 的版本相同(至少对于此测试而言)。 您也可以从 matlab 中尝试:b=java.lang.Math.cos(a)

然后，我做了一个小的 MEX 函数来使用 matlab 中的 cos c 版本，它工作正常；这使我能够调试我的程序(在 matlab 和 c 中实现的同一个程序)并查看它们在什么地方不同，这就是这篇文章的目的。

唯一的问题是从 matlab 调用 MEX c cos 版本太慢了。

我现在正在尝试从 c 调用 Java cos 函数(因为它在 matlab 中是相同的)，看看它是否更快。

Answer 1

float 以二进制而非十进制存储。 double 精度浮​​点数具有 52 位精度，相当于大约 15 位有效小数位。换句话说，以十进制打印的 double 的前 15 个非零十进制数字足以唯一确定打印的是哪个 double。

作为一个二元有理数，double 有一个精确 的十进制表示，比 15 需要更多的小数位来表示(在你的情况，我相信是 52 或 53 个地方)。但是，printf 和类似函数的标准并不要求 15 位之后的数字是正确的；他们可能完全是胡说八道。我怀疑这两种环境中的一种正在打印准确的值，而另一种正在打印一个很差的近似值，而实际上两者都对应于完全相同的二进制 double 值。