Java浮点数计算精确度问题

时间:2023-01-08 09:28:45

在Java中如果使用浮点型小数进行计算,尤其是商业计算将会出现奇怪的结果。比如下面的程序:

System.out.println(30.29 - 1.01);

我们期望它输出的结果是29.28,但是实际结果确是:29.279999999999998。
首先解释下为什么,为什么整数的时候不会呢,只有浮点数float,double才会呢,而且有的时候会,有的时候不会?
比如下面的程序:

System.out.println(30.25 - 1.125);

我们期望它输出的结果是29.125,实际结果也是:29.125。

这是为什么呢?

原因是因为在二进制中无法精确的表示十进制的小数,比如我们可以精确的表示0.25,0.125。但是无法精确的表示0.2.这也解释了为什么有些浮点数相减不会出现精确度的问题,而有些会。其根本原因就是二进制无法精确的表示所有的十进制小数部分。

关于浮点数为什么不精确,可以参考这篇文章:
http://www.th7.cn/Program/java/201606/873809.shtml

还好,Java为我们提供了用于商业计算且能够保留精确度的BigDecimal.
但是一定要注意在将浮点数转化为BigDecimal时,传入的构造参数一定要是String类型的,否则计算结果也是会出现精确度问题

  double d1 = 30.29;
double d2 = 1.01;
System.out.println(new BigDecimal(d1));
System.out.println(new BigDecimal(d2));
System.out.println(new BigDecimal(d1).subtract(new BigDecimal(d2)));

上面代码的输出结果如下:
Java浮点数计算精确度问题

所以一定不要以为使用BigDecimal计算的结果就是精确的。出现上面的结果是因为在构造BigDecimal时传入的是double,这样构造出来的BigDecimal已经不是我们预期 结果了。

所以千万记得,浮点数计算时,构造BigDecimal时一定要传入String参数,而不能是浮点数。

  double d1 = 30.29;
double d2 = 1.01;
System.out.println(a3);
System.out.println(a4);
System.out.println(a3.subtract(a4));

上面的代码输出的结果,与预期一致
Java浮点数计算精确度问题

另外BigDecimal还提供了加减乘除的运算,并且提供了四舍五入的方法。DecimalFormat 可以用于格式化数据。

public class TestBigDecimal {
public static void main(String[] args) {

// Double.toString() 可以将double类型转化为String
System.out.println(new BigDecimal("0.06"));
BigDecimal a1 = new BigDecimal("123.2562");
BigDecimal a2 = new BigDecimal("0.75");
System.out.println(a1.scale());
//除
System.out.println(a1.divide(a2, 2));
//加
System.out.println(a1.add(a2));
//乘
System.out.println(a1.multiply(a2));
//减
System.out.println(a1.subtract(a2));
System.out.println(new BigDecimal("2.3").setScale(2));
//只入不舍
System.out.println("只入不舍" + a1.setScale(2, RoundingMode.UP));
//只舍不入
System.out.println("只舍不入" + a1.setScale(2, RoundingMode.DOWN));
//四舍五入
System.out.println("四舍五入" + a1.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP));
String number = "89" + "";
DecimalFormat df2 = (DecimalFormat) DecimalFormat.getInstance();
//强制保留两位小数,不足的补0
df2.applyPattern("0.00");
System.out.println(df2.format(Double.parseDouble(number)));
double d1 = 30.29;
double d2 = 1.01;
System.out.println(new BigDecimal(d1));
System.out.println(new BigDecimal(d2));
System.out.println(new BigDecimal(d1).subtract(new BigDecimal(d2)));
BigDecimal a3 = new BigDecimal(d1 + "");
BigDecimal a4 = new BigDecimal(d2 + "");
System.out.println(a3);
System.out.println(a4);
System.out.println(a3.subtract(a4));
System.out.println(30.29 - 1.01);
System.out.println(d1 - d2);

}
}