awk高精度算术

我正在寻找一种方法来告诉awk在替换操作中执行高精度算术。这涉及从文件中读取字段，并以该值的1％增量替换它。但是，我在那里失去了精度。这是问题的简化重现：

 $ echo 0.4970436865354813 | awk '{gsub($1, $1*1.1)}; {print}'
   0.546748

在这里，十进制精度后我有16位数字，但是awk仅给出6位数字。使用printf，我得到相同的结果：

$ echo 0.4970436865354813 | awk '{gsub($1, $1*1.1)}; {printf("%.16G\n", $1)}'
0.546748

关于如何获得所需精度的任何建议？

awk arithmetic floating-point

— k
source

也许awk具有更高的分辨率，但这只是您的输出格式被截断了。使用printf。

— dubiousjim 2012年

使用printf后结果值无变化。问题已相应编辑。

— mkc 2012年

正如@manatwork指出的那样，这gsub是不必要的。问题是gsub对字符串有效，而不是数字有效，因此首先使用进行转换CONVFMT，其默认值为%.6g。

— 2012年

@ jw013，正如我在问题中提到的那样，我最初的问题需要gsub，因为我需要用1％的增量替换数字。同意，在简化示例中，它不是必需的。

— mkc 2012年

Answers:

$ echo 0.4970436865354813 | awk -v CONVFMT=%.17g '{gsub($1, $1*1.1)}; {print}'
0.54674805518902947

还是这里：

$ echo 0.4970436865354813 | awk '{printf "%.17g\n", $1*1.1}'
0.54674805518902947

可能是您可以达到的最佳效果。使用bc而不是为任意精度。

$ echo '0.4970436865354813 * 1.1' | bc -l
.54674805518902943

— StéphaneChazelas
source

如果要任意精度，AWK可以使用该-M标志并将其PREC值设置为大数

— Robert Benson

@RobertBenson，仅适用于GNU awk，仅适用于最新版本（4.1或更高版本，因此在编写答案时不适用），并且仅当在编译时启用MPFR时才适用。

— 斯特凡Chazelas

为了使用（GNU）awk（使用bignum编译）获得更高的精度，请使用：

$ echo '0.4970436865354813' | awk -M -v PREC=100 '{printf("%.18f\n", $1)}'
0.497043686535481300

PREC = 100表示100位，而不是默认的53位。
如果该awk不可用，请使用bc

$ echo '0.4970436865354813*1.1' | bc -l
.54674805518902943

否则，您将需要学习如何忍受浮标固有的不精确性。

在您的原始行中，存在几个问题：

1.1的系数是增加10％，而不是1％（应为1.01乘数）。我用10％。

从字符串到（浮动）数字的转换格式由CONVFMT给出。默认值为%.6g。这会将值限制为6个十进制数字（点后）。这适用于的gsub更改的结果$1。

$ a='0.4970436865354813'
$ echo "$a" | awk '{printf("%.16f\n", $1*1.1)}'
0.5467480551890295

$ echo "$a" | awk '{gsub($1, $1*1.1)}; {printf("%.16f\n", $1)}'
0.5467480000000000

printf格式g删除尾随零：

$ echo "$a" | awk '{gsub($1, $1*1.1)}; {printf("%.16g\n", $1)}'
0.546748

$ echo "$a" | awk '{gsub($1, $1*1.1)}; {printf("%.17g\n", $1)}'
0.54674800000000001

这两个问题都可以通过以下方式解决：

$ echo "$a" | awk '{printf("%.17g\n", $1*1.1)}'
0.54674805518902947

要么

$ echo "$a" | awk -v CONVFMT=%.30g '{gsub($1, $1*1.1)}; {printf("%.17f\n", $1)}'
0.54674805518902947

但是不要以为这意味着更高的精度。内部数字表示形式仍然是双精度浮点数。这意味着53位精度，并且即使在很多时候看起来正确的是17位，您也只能确保15位正确的十进制数字。那是海市rage楼。

$ echo "$a" | awk -v CONVFMT=%.30g '{gsub($1, $1*1.1}; {printf("%.30f\n", $1)}'
0.546748055189029469325134868996

正确的值是：

$ echo "scale=18; 0.4970436865354813 * 1.1" | bc
.54674805518902943

如果bignum库已在以下位置编译，则也可以使用（GNU）awk计算得出：

$ echo "$a" | awk -M -v PREC=100 -v CONVFMT=%.30g '{printf("%.30f\n", $1)}'
0.497043686535481300000000000000

— 以撒
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