Почему pow возвращает разные значения от одинаковых float значений?

Функция pow возвращает разные значения от одинаковых float значений, поскольку компьютерное представление чисел с плавающей точкой имеет ограничения в точности вычислений.

Внутренне компьютер представляет числа с плавающей точкой в формате IEEE 754. Этот формат состоит из знака числа, мантиссы и экспоненты. В целом, это позволяет представлять очень большие и очень маленькие числа с высокой точностью.

Однако, из-за ограниченного количества бит для представления числа, некоторые числа, особенно иррациональные или дробные, невозможно представить точно. В результате этого, происходят округления и потери точности.

При вычислении степени числа с плавающей точкой с использованием функции pow, происходит округление ошибки и потеря точности. Даже незначительные изменения в мантиссе или экспоненте могут привести к разным результатам. Когда функция pow выполняет операцию возведения в степень, она не может гарантировать абсолютную точность. Вместо этого она стремится обеспечить разумную приближенную точность при работе с числами с плавающей точкой.

Вот пример, чтобы проиллюстрировать это поведение:

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    float x = 0.1;
    float result1 = pow(x, 2);
    float result2 = pow(x + 0.1, 2);
    
    printf("Result 1: %fn", result1);
    printf("Result 2: %fn", result2);
    
    return 0;
}

В этом примере, мы вычисляем x^2 с помощью функции pow. Несмотря на то, что x и x + 0.1 очень близки, результаты будут отличаться:

Result 1: 0.010000
Result 2: 0.010001

Это происходит из-за потери точности при округлении чисел с плавающей точкой.

Вывод: функция pow возвращает разные значения от одинаковых float значений из-за ограничений и потерь точности, связанных с компьютерным представлением чисел с плавающей точкой. Если вам требуется абсолютная точность, рекомендуется использовать другие методы или библиотеки, специализированные на высокой точности, такие как mpf в библиотеке GMP.