📜  为什么浮点值不代表精确值(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:48:57.134000             🧑  作者: Mango

为什么浮点值不代表精确值

浮点类型在计算机中非常常见,包括float和double两种类型,它们可以用于表示带小数点的数字。然而,浮点类型并不能代表精确的值,这是由于浮点数的内部表示方式引起的。

浮点数的内部表示方式

浮点数采用的是IEEE 754标准,其基本思想是采用科学计数法来表示数字。一个浮点数通常包括三个部分:符号位,指数和尾数。其中,符号位用于表示正负,指数用于表示位移量,尾数则是实际的数字。这三部分组合在一起,就可以表示出一个具体的浮点数。

浮点数精度问题

由于浮点数的内部表示方式,浮点数只能近似地表示一些数字。例如,有些分数在十进制下是循环小数,而在二进制下则是一个无限小数,这样的数字无法准确地表示为一个浮点数。这将会导致一些奇怪的问题,例如:

double d1 = 0.1;
double d2 = 0.2;
double d3 = d1 + d2;

System.out.println(d3); // 0.30000000000000004

由于0.1和0.2都无法准确地表示为一个浮点数,它们的相加操作也会引入一些误差,导致结果不是0.3而是0.30000000000000004。

解决浮点数精度问题

如果需要对浮点数进行精确计算,我们可以采用一些技巧来规避这些问题。例如,可以使用BigDecimal类来实现任意精度计算,例如:

BigDecimal d1 = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal d2 = new BigDecimal("0.2");
BigDecimal d3 = d1.add(d2);

System.out.println(d3); // 0.3

由于BigDecimal类使用了任意精度计算,可以准确地表示任何数字。但是,这种方法会比浮点数计算慢得多,因此只在必要时采用。

总结

浮点类型在计算机中非常常见,但它们不能代表精确的值,这是由于浮点数的内部表示方式引起的。如果需要进行精确计算,我们可以采用一些技巧来规避这些问题。