Java中不同數值型別間轉換與計算精度丟失問題
在Java程式設計過程中,經常會涉及到不同數值型別之間的計算問題,例如:
int m=6;
float n=3.5f;
double p=2.75d;
System.out.println(m + n);
System.out.println(n + p);
執行程式,輸出結果分別為:9.5和6.25。計算機在執行m+n的時候,首先會將m先轉換成float型別,然後再將其與n進行加法運算。同理,執行n+p時,首先將n轉換成double型別,然後再將其與p進行加法運算。下面我們來看一下實際編碼過程中出現的問題:
我們可以看出,當兩個不同型別的數進行基本運算子操作時,精度小的數值型別首先會向精度大的數值型別進行轉換,最後進行計算。下面來看下數值型別之間的合法轉換圖。
圖中的實線箭頭表示有資訊丟失的轉換,虛線箭頭表示無資訊丟失的轉換。其轉換規則如下:
- 如果兩個運算元中有一個是double型別,另一個就會轉換為double型別;
- 否則,如果有一個運算元是float,另一個就會轉化為float;
- 否則,如果有一個運算元是long,另一個就會轉換為long;
否則,兩個運算元都將轉換為int型別。
為了理解這些規則,這裡再舉幾個例子:
public class MyJava {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
int a=6;
float b=3.5f;
double c =5.26d;
long d=82l;
short e=2;
byte f=3;
System.out.println(a + b);
System.out.println(a + c);
System.out.println(a + d);
System.out.println(a + e);
System.out.println(a + f);
System.out.println(b + c);
System.out.println(b + d);
System.out.println(b + e);
System.out.println(b + f);
System.out.println(c + d);
System.out.println(c + e);
System.out.println(c + f);
System.out.println(d + e);
System.out.println(d + f);
System.out.println(e + f);
}
}
輸出結果為:
9.5
11.26
88
8
9
8.76
85.5
5.5
6.5
87.26
7.26
8.26
84
85
5
接下來我們再看下數值之間計算時候存在的計算精度丟失問題。例子如下所示:
public class MyJava {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
int a = 3;
double b = 0.03;
double c = 0.03;
double d = a+b+c;
System.out.println("d:" + d);
}
}
輸出結果為:
d:3.0599999999999996
這裡我們可以看到最後的結果並不是我們預期的那樣為3.06,其實double型別數值的計算經常會出現這種精度丟失的問題,尤其是有小數點的情況下,常常會應為精度丟失而導致程式出錯。那麼該如何解決這個問題呢?這時候我們需要使用位於java.math包中的BigDecima類並用String來構造。具體使用方法如下:
/**
* @param m1
* @param m2
* @return
*/
public static double add(double m1, double m2) {
BigDecimal p1 = new BigDecimal(Double.toString(m1));
BigDecimal p2 = new BigDecimal(Double.toString(m2));
return p1.add(p2).doubleValue();
}
/**
* @param m1
* @param m2
* @return
*/
public static double sub(double m1, double m2) {
BigDecimal p1 = new BigDecimal(Double.toString(m1));
BigDecimal p2 = new BigDecimal(Double.toString(m2));
return p1.subtract(p2).doubleValue();
}
/**
* @param m1
* @param m2
* @return
*/
public static double mul(double m1, double m2) {
BigDecimal p1 = new BigDecimal(Double.toString(m1));
BigDecimal p2 = new BigDecimal(Double.toString(m2));
return p1.multiply(p2).doubleValue();
}
/**
* @param m1
* @param m2
* @param scale
* @return
*/
public static double div(double m1, double m2, int scale) {
if (scale < 0) {
throw new IllegalArgumentException("Parameter error");
}
BigDecimal p1 = new BigDecimal(Double.toString(m1));
BigDecimal p2 = new BigDecimal(Double.toString(m2));
return p1.divide(p2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
以上就是問題的處理方法了。
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