Java中使用BigDecimal进行浮点数运算_java

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最近研究了一下Java的浮点数计算问题,从网上查询了相关的资料,汇总并经过了一些整理和调试,最后完成此文,欢迎大家指出其中的错误和问题。
在Java中,float声明的变量是单精度浮点数,double声明的变量是双精度浮点数,顾名思义就是double型的实体占用内存空间是float的两倍。float是4个字节而double是8个字节。float和double类型的数据,无法精确表示计算结果,这是由于float和double是不精确的计算。大家可以通过下面代码可以看出来:

public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println(0.05 + 0.01);
System.out.println(1.0 - 0.42);
System.out.println(4.015 * 100);
System.out.println(123.3 / 100);
}
}


运行的结果为:
0.060000000000000005
0.5800000000000001
401.49999999999994
1.2329999999999999

要想获得理想的效果,我们可以尝试使用java.text.DecimalFormat格式化浮点数:
DecimalFormat可以按照一定的格式格式化数字,常用的格式化字符是#、0等。例:


System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(3.125));
System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(3.135));


但是得到的结果是:
3.12
3.14

这是因为DecimalFormat是使用half-even 舍入(ROUND_HALF_EVEN),简单的说就是向当四舍五入的5的时候向最近的偶数靠。所以使用DecimalForamt也无法得到可靠的浮点数。最后我们可以考虑使用BigDecimal来获得更精确的计算:

BigDecimal提供了多个构造函数,和浮点数有关的有:

BigDecimal(double val)  Translates a double into a BigDecimal.
BigDecimal(String val)  Translates the String repre sentation of a BigDecimal into a BigDecimal.

但是用double参数来创建对象得到不精确的值,只有通过String来创建对象才是最准确的。

例如:

BigDecimal bd1=new BigDecimal(0.05);
System.out.println(bd1.toString());
BigDecimal bd2=new BigDecimal("0.05");
System.out.println(bd2.toString());

得到结果:

0.05000000000000000277555756156289135105907917022705078125
0.05

所以,我们最终需要使用String来创建对象,这样得到的结果才是最精确的。另外,如果是double数,我们还可以使用:BigDecimal.valueOf(double val),原因很简单,其JDK源码如下所示:

public static BigDecimal valueOf(double val)
{
return new BigDecimal(Double.toString(val));
}

最后需要说明的是:BigDecimal的加减乘除其实最终都返回的是一个新的BigDecimal对象,因为BigDecimal是不可变的(immutable)的,在进行每一步运算时,都会产生一个新的对象,所以a.add(b);虽然做了加法操作,但是a并没有保存加操作后的值,正确的用法应该是a=a.add(b)。

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