红宝石 | BigDecimal 类无限？价值

在 Ruby 中，大多数数值计算都是使用内置的基础数值类型 (Integer 和 Float) 进行的。然而，当需要更高精度的数字计算时，这些类型可能不再足够。这时可以使用 BigDecimal 类。

BigDecimal 类可用于表示任意精度的数字，并进行各种常规数学运算。它还具有许多内置方法来进行精度管理和格式化。在需要处理财务和计算等对精度要求较高的场景中，使用 BigDecimal 类是非常有用和必要的。

基本使用

以下是一个简单的 Ruby 程序，它使用 BigDecimal 类计算圆周率的值，并输出结果：

require 'bigdecimal/math'

puts BigDecimal
puts BigDecimal::E(100)
puts BigDecimal::PI(100)

以上程序通过 require 来加载 bigdecimal/math 库，然后使用 BigDecimal::E(100) 和 BigDecimal::PI(100) 方法计算精确到 100 位的自然常数 e 和圆周率 π 的值。

精度管理

默认情况下，BigDecimal 类会以最大精度来处理数字。然而，可以通过以下方式来进行精度管理：

设置全局精度

在 Ruby 中使用 BigDecimal 时，可以通过以下方式设置全局精度：

require 'bigdecimal'

BigDecimal.limit(20)

puts BigDecimal.new("0.11111111111111111111")

以上代码将 BigDecimal 的全局精度设置为 20 位小数，然后使用 BigDecimal.new 创建了一个保留了 20 位小数的 BigDecimal 实例，输出结果为：

0.1111111111111111111E0

设置实例精度

除了设置全局精度以外，还可以在创建 BigDecimal 实例时单独设置其精度，如下所示：

require 'bigdecimal'

a = BigDecimal.new("0.11111111111111111111", 20)
b = BigDecimal.new("0.22222222222222222222", 20)

puts a + b

以上代码创建了两个保留了 20 位小数的 BigDecimal 实例，并将它们相加。输出结果为：

0.33333333333333333333E0

精度设置的优先级

需要注意的是，当实例精度和全局精度同时存在时，实例精度会优先生效。如果没有设置实例精度，则会使用全局精度；如果既没有设置全局精度也没有设置实例精度，则会使用默认精度。

四舍五入和截断

在进行数字计算时，经常需要进行四舍五入和截断操作。BigDecimal 类提供了以下方法来进行这些操作：

四舍五入

使用 round 方法可以将 BigDecimal 实例四舍五入到指定精度，例如：

require 'bigdecimal'

a = BigDecimal.new("0.123456789", 4)
puts a.round(2)

以上代码将保留四位小数的 BigDecimal 实例 a 四舍五入保留两位小数，输出结果为：

0.12E0

直接截断

使用 truncate 方法可以将 BigDecimal 实例截断到指定精度，例如：

require 'bigdecimal'

a = BigDecimal.new("0.123456789", 4)
puts a.truncate(2)

以上代码将保留四位小数的 BigDecimal 实例 a 截断保留两位小数，输出结果为：

0.12E0

结语

本文简单介绍了 Ruby 中的 BigDecimal 类，包括其基本使用、精度管理、四舍五入和截断等内容。在需要高精度数值计算时，BigDecimal 类是一个非常有用和必要的工具。