Operatorausdrücke in C++

Grenzen der Größe und Genauigkeit

Bei Rechnungen mit Zahlen kommt es in C++ immer wieder zu Abweichungen von den mathematisch richtigen Ergebnissen . C++ rechnet also tatsächlich manchmal mehr oder weniger „falsch“!

Die folgende Ausgaben wurden von einer bestimmten C++ -Implementation erzeugt. Eine andere C++ -Implementation kann aber in den hier gezeigten Fällen auch manchmal andere Ergebnisse liefern, da die Programmiersprache den Implementation gewisse Freiheiten läßt. Daher ist es möglich, daß die folgenden Programme beim Ausprobieren mit einer C++ -Implementation andere Ausgaben zeigen. Die folgenden Ausgaben sind nur beispielhaft zu verstehen: Sie sind so möglich, aber erfolgen nicht unbedingt immer genau so wie hier angegeben.

main.cpp

#include <iostream>
#include <ostream>
#include <string>

using namespace ::std::literals;

int main() { ::std::cout << 10000 * 10000 * 10000 << "\n"; }

::std::cout

-727379968

main.cpp

#include <iostream>
#include <ostream>
#include <string>

using namespace ::std::literals;

int main() { ::std::cout << 0.1 + 0.1 + 0.1 - 0.3 << "\n"; }

::std::cout

5.55112e-017

main.cpp

#include <iostream>
#include <ostream>
#include <string>

using namespace ::std::literals;

int main() { ::std::cout << 10000000000000000. + 1.
                          - 10000000000000000. << "\n"; }

::std::cout

main.cpp

#include <iostream>
#include <ostream>
#include <string>

using namespace ::std::literals;

int main() { ::std::cout <<( 2147483647 + 1 )<< "\n"; }

::std::cout

-2147483648

main.cpp

#include <iostream>
#include <ostream>
#include <string>

using namespace ::std::literals;

int main() { ::std::cout << -( 2147483647 + 1 )<< "\n"; }

::std::cout

-2147483648

Die Umstände, unter denen es zu solchen „Rechenfehlern“ kommen kann, müssen jedem ernsthaften Programmierer bekannt sein. Es wäre an dieser Stelle dieses Lehrgangs aber noch zu früh, dieses Thema der möglichen Abweichungen vom mathematisch korrekten Ergebnis ausführlicher zu behandeln. Vorläufig sollte man darauf achten, daß die Zahlen und die (Zwischen-)Ergebnisse bei Verwendung des Datentyps »int« nicht zu groß werden (nicht größer als 30000 und nicht kleiner als –30000) und wissen, daß Ergebnisse vom Typ »double« in den hinteren Stellen (ungefähr nach der 10. Stelle) vom korrekten Ergebnis abweichen können.