为什么这个公式在循环 31 次后就失效了？

Question

我有以下代码：

public float SnapValueToCoreBlock(float ValueToSnap)
{
    ValueToSnap = ValueToSnap + 0.5f;
    ValueToSnap = Mathf.Floor(ValueToSnap);
    return ValueToSnap;
}

float floatvar;
int intvar;


    for (int z = 0; z < 100; z++)
    {

        floatvar = z + (Mathf.FloorToInt(0.499999f) + 1) * 0.499999f / (Mathf.FloorToInt(0.499999f) + 1);
        intvar = (int)SnapValueToCoreBlock(floatvar);
    }

我希望“intvar”在循环中始终等于“z”，但是在 31 次迭代后出现某种舍入误差并且当 z=32 intvar = 33 时，而不是 z=32 intvar = 32

从那时起，intvar 总是减 1，所以对于 z<32 intvar=z 和 z >31 intvar=z+1

我的预期结果总是 z = intvar，我不明白为什么当 z 达到 32 时会任意更改，如果有人能帮助我，我将不胜感激，在此先感谢。

Answer 1

我获取了您的代码并将它们从 Unity 转换为 .NET Framework。这涉及将 Mathf.FloorToInt(someFloat) 更改为 (int)Math.Floor(someFloat)，将 Mathf.Floor(ValueToSnap) 更改为 (float)Math.Floor(ValueToSnap)。我相信它会做同样的事情，但它绕过 double.

我还在你的循环中插入了一个 WriteLine 语句：

for (int z = 0; z < 100; z++)
{
    floatvar = z + ((int)Math.Floor(0.499999f) + 1) * 0.499999f / ((int)Math.Floor(0.499999f) + 1);
    intvar = (int)SnapValueToCoreBlock(floatvar);
    Debug.WriteLine($"FloatVar: {floatvar} Z: {z} IntVar: {intvar}");
}

我看到了同样的行为。

特别是，我在 z == 9:

处看到中断

FloatVar: 8.499999 Z: 8 IntVar: 8
FloatVar: 9.499999 Z: 9 IntVar: 9
FloatVar: 10.5 Z: 10 IntVar: 10
FloatVar: 11.5 Z: 11 IntVar: 11

在 z == 32:

FloatVar: 30.5 Z: 30 IntVar: 30
FloatVar: 31.5 Z: 31 IntVar: 31
FloatVar: 32.5 Z: 32 IntVar: 33
FloatVar: 33.5 Z: 33 IntVar: 34

即使我将输出的精度扩展到超出浮点数的精度：

Debug.WriteLine($"FloatVar: {floatvar:0.0000000000000000000} Z: {z} IntVar: {intvar}");

我看到了相同的行为，在 32 以下四舍五入并在其以上四舍五入。

那我大大简化了你的计算：

floatvar2 = z + 0.499999f;
intvar2 = (int)SnapValueToCoreBlock(floatvar2);

我仍然看到相同的行为。

所以，看起来是：

 anInteger + 0.499999f + 0.5f;

对于 anInteger < 32 的值，

小于 anInteger + 1.0f，对于值 anInteger >= 32，则等于或大于 anInteger + 1.0f。而且，你知道吗，这并不让我感到惊讶。您正处于浮点精度的边缘（请记住，浮点数的精度约为 6-9 位：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/builtin-types/floating-point-numeric-types）。当您从 31 变为 32 时，您最终设置了另一个位，这可能是造成差异的原因。

最终评论 （作为更新）

你说 “0.4999999 是我用于碰撞的变量”。您需要阅读如何比较浮点值，以及如何正确使用 epsilon。这是我发现的一件事 (https://bitbashing.io/comparing-floats.html)。它以 C++ 为重点，但似乎可以解决这些问题。作为最后的评论，如果您曾经使用测量值（例如在化学过程控制系统中），则需要在建立 epsilon.

为什么这个公式在循环 31 次后就失效了？

Why does this formula break after 31 loops?

c#

math

floating-point

formula

unity3d