C言語で誤差判定をマスター！10選の詳細なサンプルコードと使い方

#include <math.h>

double a = 1.0;
double b = 1.000001;
double eps = 0.00001;

if (fabs(a - b) < eps) {
    printf("aとbは許容誤差内です。\n");
} else {
    printf("aとbは許容誤差を超えています。\n");
}

#include <math.h>

double x = 0.1;
double y = 1.0 / 10.0;
double eps = 1.0E-14;

if (fabs(x - y) < eps) {
    printf("xとyは許容誤差内です。\n");
} else {
    printf("xとyは許容誤差を超えています。\n");
}

#include <math.h>

double arr1[3] = {1.0, 2.0, 3.0};
double arr2[3] = {1.00001, 2.00001, 3.00001};
double eps = 0.0001;

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    if (fabs(arr1[i] - arr2[i]) >= eps) {
        printf("arr1とarr2は許容誤差を超えています。\n");
        break;
    }
    if (i == 2) {
        printf("arr1とarr2はすべての要素で許容誤差内です。\n");
    }
}

#include <stdio.h>
#define N 3

void mul(int a[N][N], int b[N][N], int c[N][N]) {
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            c[i][j] = 0;
            for (int k = 0; k < N; k++) {
                c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
            }
        }
    }
}

int main() {
    int a[N][N] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
    int b[N][N] = {{1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, 0, 1}};
    int c[N][N];
    mul(a, b, c);

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            if (a[i][j] != c[i][j]) {
                printf("誤差があります\n");
                return 1;
            }
        }
    }
    printf("誤差はありません\n");
    return 0;
}

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

double taylor_sin(double x) {
    double term = x, sum = x;
    int i = 1;
    while (fabs(term) > 1e-10) {
        term *= -x * x / ((2 * i) * (2 * i + 1));
        sum += term;
        i++;
    }
    return sum;
}

int main() {
    for (double x = 0; x <= 2 * M_PI; x += M_PI / 6) {
        double lib = sin(x);
        double taylor = taylor_sin(x);
        if (fabs(lib - taylor) > 1e-6) {
            printf("誤差があります\n");
            return 1;
        }
    }
    printf("誤差はありません\n");
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define W 100
#define H 100

typedef struct {
    unsigned char r, g, b;
} Pixel;

void brighten(Pixel img[H][W], int b) {
    for (int i = 0; i < H; i++) {
        for (int j = 0; j < W; j++) {
            img[i][j].r = (img[i][j].r + b > 255) ? 255 : img[i][j].r + b;
            img[i][j].g = (img[i][j].g + b > 255) ? 255 : img[i][j].g + b;
            img[i][j].b = (img[i][j].b + b > 255) ? 255 : img[i][j].b + b;
        }
    }
}

int main() {
    Pixel img[H][W];
    // 画像データの初期化（ここではランダムな値を設定）
    for (int i = 0; i < H; i++) {
        for (int j = 0; j < W; j++) {
            img[i][j].r = rand() % 256;
            img[i][j].g = rand() % 256;
            img[i][j].b = rand() % 256;
        }
    }
    // 明るさ調整前の平均輝度を計算
    long sum_before = 0;
    for (int i = 0; i < H; i++) {
        for (int j = 0; j < W; j++) {
            sum_before += (img[i][j].r + img[i][j].g + img[i][j].b) / 3;
        }
    }
    double avg_before = (double)sum_before / (W * H);
    // 明るさを調整
    brighten(img, 50);
    // 明るさ調整後の平均輝度を計算
    long sum_after = 0;
    for (int i = 0; i < H; i++) {
        for (int j = 0; j < W; j++) {
            sum_after += (img[i][j].r + img[i][j].g + img[i][j].b) / 3;
        }
    }
    double avg_after = (double)sum_after / (W * H);
    // 調整前後の平均輝度の差が50に近いか誤差判定
    if (fabs(avg_after - avg_before - 50) > 1) {
        printf("誤差があります\n");
        return 1;
    }
    printf("誤差はありません\n");
    return 0;
}

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

typedef struct {
    double x;
    double v;
} Particle;

void update(Particle *p, double dt, double a) {
    double x_prev = p->x;
    p->x += p->v * dt + 0.5 * a * dt * dt;
    p->v += a * dt;
    if (fabs(p->x - x_prev - p->v * dt) > 0.01) {
        printf("計算誤差があります\n");
    } else {
        printf("計算誤差はありません\n");
    }
}

int main() {
    Particle p = {0.0, 0.0};
    update(&p, 0.1, 9.8);
    return 0;
}

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

#define SIZE 1000
#define ERROR_RANGE 0.01

void is_similar(double data1[SIZE], double data2[SIZE]) {
    int i;
    for (i = 0; i < SIZE; i++) {
        // data1とdata2の誤差がERROR_RANGE以内かチェック
        if (fabs(data1[i] - data2[i]) > ERROR_RANGE) {
            printf("データが大きく異なります。\n");
            return;
        }
    }
    printf("データは類似しています。\n");
}

int main(void) {
    double data1[SIZE], data2[SIZE];
    // data1とdata2を適当に初期化する

    is_similar(data1, data2);
    return 0;
}

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

#define SIZE 100

double mse(double pred[SIZE], double truth[SIZE]) {
    double error = 0.0;
    int i;
    for (i = 0; i < SIZE; i++) {
        double diff = pred[i] - truth[i];
        error += diff * diff;
    }
    return error / SIZE;
}

int main(void) {
    double pred[SIZE], truth[SIZE];
    // predとtruthを適当に初期化する

    double error = mse(pred, truth);
    printf("MSE: %f\n", error);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

// CRC計算用の関数
unsigned short crc16(unsigned char *data, unsigned int length) {
  unsigned short crc = 0xFFFF;
  unsigned int i, j;

  for (i = 0; i < length; i++) {
    crc ^= (unsigned short)(data[i] << 8);
    for (j = 0; j < 8; j++) {
      if (crc & 0x8000) {
        crc = (crc << 1) ^ 0x1021;
      } else {
        crc = crc << 1;
      }
    }
  }

  return crc;
}

int main() {
  unsigned char data[] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05};
  unsigned short crc = crc16(data, sizeof(data)/sizeof(data[0]));

  printf("CRC16値: %04X\n", crc);

  return 0;
}