Откуда такой результат при сложении двух float чисел?

При сложении двух чисел с плавающей точкой (float) в языке программирования Python иногда может возникать непредсказуемый результат из-за ограничений на хранение и представление вещественных чисел в компьютерной арифметике.

Это связано с тем, что числа с плавающей точкой представляются с использованием формата двоичной плавающей точки (binary floating-point format), который имеет ограничения на точность представления чисел. В основе этого формата лежат битовые мантисса и экспонента, которые определяют значение и масштаб числа, соответственно.

Одной из особенностей двоичной плавающей точки является то, что не все вещественные числа могут быть точно представлены в этом формате. Например, числа, которые имеют бесконечное количество десятичных разрядов в двоичном представлении (например, 0.1 или 0.3), нельзя представить точно и они могут быть округлены до ближайшего представимого значения. Такие округления могут привести к небольшим ошибкам округления при выполнении арифметических операций, таких как сложение.

Это может быть проиллюстрировано на примере:

x = 0.1 + 0.2
print(x)

Ожидаемым результатом было бы 0.3, но фактическим результатом будет 0.30000000000000004. Это происходит из-за того, что 0.1 и 0.2 не могут быть точно представлены в формате с плавающей точкой, и их сумма округляется до ближайшего представимого значения.

Если точность представления чисел с плавающей точкой критически важна для вашей программы, вы можете использовать модуль decimal в Python, который предоставляет высокую точность вычислений и предотвращает ошибки округления. Например:

from decimal import Decimal

x = Decimal('0.1') + Decimal('0.2')
print(x)

В этом случае результатом будет 0.3, так как модуль decimal обеспечивает точное представление вещественных чисел без ошибок округления.

В заключение, при использовании чисел с плавающей точкой в Python и других языках программирования важно помнить об ограничениях и возможных ошибках округления при выполнении арифметических операций. И если точность вычислений критически важна для вашей задачи, рассмотрите использование модуля decimal или других инструментов, которые обеспечивают высокую точность вычислений.