0.1 + 0.2 != 0.3 是二进制浮点数固有精度限制所致,并非 python bug;因十进制小数0.1在二进制中无限循环,ieee 754双精度只能近似存储,实际结果为0.30000000000000004。

为什么 0.1 + 0.2 != 0.3 是正常的,不是 bug
这是二进制浮点数表示的固有限制,不是 Python 特有,所有遵循 IEEE 754 标准的语言(JavaScript、C、Java)都这样。十进制小数 0.1 在二进制中是无限循环小数(类似十进制里 1/3 = 0.333...),只能被近似存储。
Python 默认用 64 位双精度浮点数,有效数字约 15–17 位十进制数字。一旦参与计算,误差会累积,尤其在连续加减、比较或作为循环边界时容易暴露。
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0.1 + 0.2实际结果是0.30000000000000004,打印时 Python 会自动舍入显示为0.3,但底层值没变 - 用
repr(0.1 + 0.2)能看到真实表示:'0.30000000000000004' - 直接用
==比较两个浮点计算结果,几乎总是错的
什么时候该用 decimal.Decimal 替代 float
当你需要精确十进制算术,比如金融计算、会计校验、配置阈值校准——这些场景不能容忍“多出 0.000000000000004 元”这种误差。
decimal.Decimal 把数字存为十进制整数 + 指数(例如 Decimal('0.1') 存的是 (1, -1)),完全规避二进制表示问题,但代价是速度慢、内存占用高、不支持 math 库大部分函数。
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- 必须用字符串初始化:
Decimal('0.1'),写成Decimal(0.1)就白搭——因为0.1传进去前已经是近似值了 - 混合运算要小心:
Decimal('0.1') + 0.2会把0.2转成近似 Decimal,建议全程用字符串构造 - 除法默认保留无限精度,可能触发
InvalidOperation,需显式设getcontext().prec = 28
怎么安全地比较两个 float 是否“相等”
用 math.isclose(),它基于相对误差 + 绝对误差双判断,比手写 abs(a - b) 更鲁棒。
关键参数:rel_tol 控制相对容差(默认 1e-09),abs_tol 控制绝对容差(默认 0.0)。当比较接近零的数时,abs_tol 必须显式设值,否则 isclose(1e-20, 0.0) 会返回 False。
- 推荐写法:
math.isclose(a, b, abs_tol=1e-10),尤其涉及接近零的值 - 避免用
numpy.allclose()做标量比较——它专为数组设计,行为略有不同且额外依赖 numpy - 单元测试里别写
assert a == b,统一换成assert math.isclose(a, b, abs_tol=1e-10)
哪些操作会让浮点误差突然变大
不是所有运算都“温和”。有些看似简单的行为,会把微小误差放大成明显偏差,尤其在科学计算或数值算法中。
- 大数减大数:
1e16 + 1.0 - 1e16结果是0.0,不是1.0——因为1e16和1e16 + 1在 float 中无法区分 - 累加顺序影响结果:
sum([1e10, 1.0, -1e10])得0.0,但sum([1.0, 1e10, -1e10])得1.0;用math.fsum()可修复(它用部分和算法) - 用 float 当循环变量:
for x in [0.0, 0.1, 0.2, ..., 1.0]极易漏掉或重复某个值;改用range()整数驱动,再除以步长
误差本身不可怕,可怕的是把它当成精确值去分支、索引或序列化。真正难处理的,永远是那些你忘了它不精确的时刻。










