浮点值发生变化。不知道为什么

Question

我有两个文件。

• TreeSearch.cpp
• TreeSearchCUDA.cu

在 TreeSearch.cpp 中，我有：

int* searchTree(vector<TreeNode> &tree, vector<ImageFeature> featureList)
{
    float** features = makeMatrix(featureList, CHILDREN);
    float* featuresArray = makeArray(features, featureList.size());
    float* centroidNodes = convertTree(tree);

    int numFeatures = featureList.size();
    for(int j = 0; j < 10; j++)
    {
        cout << "C++ " << centroidNodes[j] << endl;
    }
    cout << "" << endl;

    int* votes = startSearch(centroidNodes, tree.size(), featuresArray, numFeatures);

    return votes;
}

startSearch 存在于 TreeSearchCUDA.cu 中，看起来像这样：

int* startSearch(float* centroids, int nodesCount, float* features, int featuresCount)
{
    for(int j = 0; j < 10; j++)
    {
        printf("CUDA %f \n", centroids[j]);
    }
    ...
}

现在，如果我们查看输出，它看起来像这样：

C++ 0
C++ 2.52435e-29
C++ 0
C++ 2.52435e-29
C++ 6.72623e-44
C++ 1.26117e-44
C++ 2.03982e+12
C++ 4.58477e-41
C++ 0
C++ 1.26117e-44

CUDA 0.000000 
CUDA 0.000000 
CUDA 0.000000 
CUDA 0.000000 
CUDA 0.000000 
CUDA 0.000000 
CUDA 2039820058624.000000 
CUDA 0.000000 
CUDA 0.000000 
CUDA 0.000000 

结果不一样。有人有什么想法吗？ :) 我有一个想法，这是因为代码的某些部分是用 -m64 编译的，而某些部分不是。然而，这是不可能改变的。链接对象时我使用 -m64。

我希望有人能提供解决方案或解释:)

Answer 1

从您的输出来看，CUDA 正在将非常小的浮点近似为 0。除了 2.03982e+12 之外，您的所有输入都是非常小的浮点数或 0。 2.03982e+12 在输出中保持不变。你的质心应该很小吗？

Answer 2

float 并不精确，您可以使用标头 来获取有关您可以安全使用且有保证的（十进制）浮点数中有多少位的信息保持不变。

 #include <limits>

 ...

 std::cerr << std::numeric_limits<float>::digits10 << std::endl;

在我的系统上，它输出 6，这意味着我可以确保使用最多 6 位小数时浮点数是准确的。但由更多小数组成的数字并不被认为是精确的，numeric_limits 不能保证这些数字将保持并保持 100% 不变。

我可能要补充的另一件事是 printf 不像 std::ostream 那样打印浮点，浮点的处理和打印方式通常存在内部差异。我不认为以 %f 作为默认“信任”的 printf 与科学表示中的 std::ostream 一样多的小数。

---

#include <limits>
#include <iostream>

int
main (int argc, char *argv[])
{
  float x = 0.1234599999; // 10 digits

  std::cout.precision (10);
  std::cout << x << std::endl;
}

输出（在我的系统上）

0.1234600022

Answer 3

根据 http://developer.download.nvidia .com/assets/cuda/files/NVIDIA-CUDA-Floating-Point.pdf，在“计算能力为 1.2 的设备”[或浮点数为 1.3]中，“非正规数（接近于的小数）零）被刷新为零。”非正规数是 ~1.4e−45 和 ~1.18e−38 之间的数（http://en.wikipedia.org/wiki/Single- precision_floating-point_format），这解释了您的 e-41 和 e-44 数字如何最终结果为 0。我不确定 e-29 的情况如何，但类似的情况可能会发生。