r - 在 R 中实现 nextafter 功能

Question

R中是否有任何功能实现，以便可以从给定的浮点数中获取下一个可表示的浮点数。这将类似于 nextafter C标准库中的函数。方案如number + .Machine$double.eps一般不工作。

Answer 1

不，但有两种方法可以做到:

使用 C

如果您想要 nextafter() 的确切功能函数，您可以编写一个 C 函数作为函数的接口(interface)，从而满足以下两个约束:

该函数不返回值。所有工作都是作为“副作用”完成的(改变参数的值)。

所有参数都是指针。甚至标量也是 R 中的向量(长度为 1)。

然后应该将该函数编译为共享库:

R CMD SHLIB foo.c

对于类 UNIX 操作系统。可以使用 dyn.load("foo.so") 调用共享库.然后，您可以使用 .C() 从 R 内部调用该函数。功能

.C("foo", ...)

从 R 调用 C 的更深入处理是 here .

使用 R
number + .Machine$double.eps是要走的路，但您必须考虑边缘情况，例如 if x - y < .Machine$double.eps或者如果 x == y .我会这样写函数:

nextafter <- function(x, y){
  # Appropriate type checking and bounds checking goes here
  delta = y - x
  if(x > 0){
    factor = 2^floor(log2(x)) + ifelse(x >= 4, 1, 0)
      } else if (x < 0) {
    factor = 65
  }
  if (delta > .Machine$double.eps){
    return(x + factor * .Machine$double.eps)
  } else if (delta < .Machine$double.eps){
    return(x - factor * .Machine$double.eps)
  } else {
    return(x)
  }
}

现在，与 C 不同，如果要检查整数，可以在同一个函数中执行此操作，但需要根据类型更改增量。

更新
对于大于 2 的数字，前面的代码没有按预期执行。有一个因子需要乘以 .Machine$double.eps。使其足够大以导致数字不同。它与最接近的 2 加 1 的幂有关。您可以通过以下代码了解它是如何工作的:

n <- -100
factor <- vector('numeric', 100)
for(i in 1:n){
  j = 0
  while(TRUE){
    j = j + 1
    if(i - j * .Machine$double.eps != i) break()
  }
  factor[i] = j
}