可能导致浮点数突然偏离 1 位而没有算术变化的原因

在不修改任何类型的算术的情况下，我做了一个有点大的重构更改，我设法以某种方式更改了我的程序（基于代理的模拟系统）的输出。输出中的各种数字现在都偏离了微不足道的量。检查表明，这些数字在最不重要的位上相差1位。

例如，24.198110084326416 将变为 24.19811008432642。每个数字的浮点表示形式为：

24.198110084326416 = 0 10000000011 1000001100101011011101010111101011010011000010010100
24.19811008432642  = 0 10000000011 1000001100101011011101010111101011010011000010010101

其中，我们注意到最低有效位是不同的。

我的问题是，当我没有修改任何类型的算术时，我怎么能引入这个变化？更改涉及通过删除继承来简化对象（其超类因不适用于此类的方法而膨胀）。

我注意到输出（在模拟的每个价格变动时显示某些变量的值）有时会关闭，然后对于另一个价格变动，数字符合预期，只是在下一个价格变动中再次关闭（例如，在一个代理上，其值在价格变动 57 - 83 上表现出这个问题，但对于价格变动 84 和 85，则与预期一样， 只是为了勾选86而再次关闭）。

我知道我们不应该直接比较浮点数。当仅将输出文件与预期输出进行比较的集成测试失败时，会注意到这些错误。我可以（也许应该）修复测试来解析文件，并将解析的替身与一些epsilon进行比较，但我仍然很好奇为什么会引入这个问题。

编辑：

引入问题的最小变化差异：

diff --git a/src/main/java/modelClasses/GridSquare.java b/src/main/java/modelClasses/GridSquare.java
index 4c10760..80276bd 100644
--- a/src/main/java/modelClasses/GridSquare.java
+++ b/src/main/java/modelClasses/GridSquare.java
@@ -63,7 +63,7 @@ public class GridSquare extends VariableLevel
    public void addHousehold(Household hh)
    {
        assert household == null;
-       subAgents.add(hh);
+       neighborhood.getHouseholdList().add(hh);
        household = hh;
    }

@@ -73,7 +73,7 @@ public class GridSquare extends VariableLevel
    public void removeHousehold()
    {
        assert household != null;
-       subAgents.remove(household);
+       neighborhood.getHouseholdList().remove(household);
        household = null;
    }

diff --git a/src/main/java/modelClasses/Neighborhood.java b/src/main/java/modelClasses/Neighborhood.java
index 834a321..8470035 100644
--- a/src/main/java/modelClasses/Neighborhood.java
+++ b/src/main/java/modelClasses/Neighborhood.java
@@ -166,9 +166,14 @@ public class Neighborhood extends VariableLevel
    World world;

    /**
+    * List of all grid squares within the neighborhood.
+    */
+   ArrayList<VariableLevel> gridSquareList = new ArrayList<>();
+
+   /**
     * A list of empty grid squares within the neighborhood
     */
-   ArrayList<GridSquare> emptyGridSquareList;
+   ArrayList<GridSquare> emptyGridSquareList = new ArrayList<>();

    /**
     * The neighborhood's grid square bounds
@@ -836,7 +841,7 @@ public class Neighborhood extends VariableLevel
     */
    public GridSquare getGridSquare(int i)
    {
-       return (GridSquare) (subAgents.get(i));
+       return (GridSquare) gridSquareList.get(i);
    }

    /**
@@ -865,7 +870,7 @@ public class Neighborhood extends VariableLevel
    @Override
    public ArrayList<VariableLevel> getGridSquareList()
    {
-       return subAgents;
+       return gridSquareList;
    }

    /**
@@ -874,12 +879,7 @@ public class Neighborhood extends VariableLevel
    @Override
    public ArrayList<VariableLevel> getHouseholdList()
    {
-       ArrayList<VariableLevel> list = new ArrayList<VariableLevel>();
-       for (int i = 0; i < subAgents.size(); i++)
-       {
-           list.addAll(subAgents.get(i).getHouseholdList());
-       }
-       return list;
+       return subAgents;
    }

不幸的是，我无法创建一个小的，可编译的示例，因为我无法在程序之外复制此行为，也无法将这个非常大且纠缠不清的程序缩小到大小。

至于正在做什么样的浮点运算，没有什么特别令人兴奋的。大量的加法，乘法，自然对数和幂（几乎总是以e为底）。后两者是使用标准库完成的。随机数在整个程序中使用，并且与正在使用的框架中包含的随机类一起生成（Repast）。

大多数数字在1e-3到1e5的范围内。几乎没有非常大或非常小的数字。Infinity和NaN在许多地方使用。

作为一个基于代理的模拟系统，许多公式被重复应用于模拟涌现。评估的顺序非常重要（因为许多变量取决于首先被评估的其他变量 - 例如，为了计算BMI，我们需要首先计算饮食和有氧状态）。变量的先前值在许多计算中也非常重要（因此这个问题可以在程序的早期某个地方引入，并在整个程序的其余部分进行）。