Стоит ли хранить float в качестве ключа контейнера

1️⃣ Как кратко ответить

Не рекомендуется использовать float в качестве ключа контейнера, так как числа с плавающей запятой могут иметь проблемы с точностью, что может привести к неожиданному поведению при сравнении и поиске. Лучше использовать целочисленные типы или строки в качестве ключей.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Использование чисел с плавающей запятой, таких как float, в качестве ключей контейнеров, например, в std::map или std::unordered_map, может привести к проблемам из-за особенностей представления чисел с плавающей запятой в памяти компьютера. Эти числа хранятся в формате IEEE 754, который не всегда может точно представить десятичные дроби. Это может вызвать проблемы с точностью и, как следствие, с корректностью операций сравнения.

Проблемы с точностью

Числа с плавающей запятой имеют ограниченную точность, что означает, что не все десятичные дроби могут быть точно представлены. Например, число 0.1 в двоичной системе представляется как бесконечная дробь, и его точное представление невозможно. Это может привести к тому, что два числа, которые кажутся равными, на самом деле не будут таковыми в памяти.

Пример проблемы

Рассмотрим следующий пример:

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<float, int> floatMap;
    floatMap[0.1f] = 1;
    floatMap[0.2f] = 2;

    // Попробуем найти ключ 0.1
    if (floatMap.find(0.1f) != floatMap.end()) {
        std::cout << "Found 0.1" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "0.1 not found" << std::endl;
    }

    return 0;
}

Объяснение кода:

std::map<float, int> floatMap;: Создается ассоциативный контейнер map, где ключи — числа с плавающей запятой типа float, а значения — целые числа.
floatMap[0.1f] = 1;: Вставляется пара ключ-значение, где ключ — 0.1f, а значение — 1.
floatMap[0.2f] = 2;: Вставляется пара ключ-значение, где ключ — 0.2f, а значение — 2.
floatMap.find(0.1f): Пытаемся найти ключ 0.1f в контейнере.

В этом примере может случиться так, что поиск ключа 0.1f не найдет его, даже если он был добавлен. Это связано с тем, что представление 0.1f в памяти может не совпадать с тем, что мы ожидаем, из-за ограниченной точности.