Pythonの浮動小数点数floatの誤差について

2025年5月16日

Python（というより多くのプログラミング言語）では、浮動小数点数（float）を正確に扱うのが難しいことがあります。

これはPythonだけの問題ではなく、コンピュータの仕組みそのものに由来する制限です。

以下では、なぜそのような誤差が起きるのか、どのような状況で起きやすいのか、そしてどう対処すればよいかについて、できるだけ分かりやすく丁寧に説明します。

なぜ浮動小数点数に誤差が出るのか？

コンピュータは 2進数（バイナリ） でデータを表現します。

そのため、10進数で正確に表せる数でも、2進数では表せないことがあるのです。

Pythonの対話環境で次のように入力してみてください。

print(0.1 + 0.2)

出力はこうなります：

0.30000000000000004

「えっ、0.1 + 0.2 は 0.3 じゃないの！？」と思いますよね。

ですが、実際にはこのような小さな誤差が生じます。

Pythonの float 型は、内部的に IEEE 754 という標準の倍精度浮動小数点数（64ビット） で数値を表現しています。

この方式では、数値は以下の3つのパートに分かれます。

この仮数部が52ビットしかないため、無限に続くような小数（例：0.1）を近似値で丸めて保存しています。

だから、完全に正確ではないんです。

total = 0.0
for i in range(10):
    total += 0.1
print(total)

期待は 1.0 ですが、実際は

0.9999999999999999

print(0.1 + 0.2 == 0.3)  # False!

正確に等しくなることを期待しても、誤差により比較に失敗します。

print(round(0.1 + 0.2, 1))  # → 0.3

※注意：四捨五入の特性を理解した上で使うべきです。

「ほぼ等しいならOK」という判断にしましょう。

Pythonには標準ライブラリでそれを支援する関数があります。

import math

print(math.isclose(0.1 + 0.2, 0.3))  # → True

この math.isclose() は「誤差の範囲」を自動で考慮して比較してくれる非常に便利な関数です。

もっと精度が必要なら、float ではなく decimal.Decimal を使うことで 10進数ベースの正確な計算ができます。

from decimal import Decimal

a = Decimal('0.1')
b = Decimal('0.2')
print(a + b)  # → 0.3

Decimal を使うと、2進数による近似誤差が発生しません。

ポイント	説明
なぜ誤差が出る？	コンピュータが2進数で数値を表現しているため。特に `0.1` や `0.2` は2進数で正確に表せない。
どんなとき誤差が出る？	小数の加算・減算・比較をしたとき。
どう対処する？	`round()`で丸める、`math.isclose()`で比較する、`decimal`モジュールを使う。