Java中的二进制运算出错问题
问题:
最近在做Java web项目中需要计算金额总和,在这里出现了一个问题是我以前没有关注到的:
System.out.println(2.0-1.1);
执行时候的console中打印输出的是
0.8999999999999999
而不是正常计算出2.0-1.1=0.9这个答案,
原因:
对此我找了一些解答,主要是二进制机器在处理十分之一(0.1)上出现的问题。
主要问题出在小数的二进制表示上:
这里参考了这篇博客所讲的:http://hxraid.iteye.com/blog/504293
(1) 十进制整数如何转化为二进制数
算法很简单。举个例子,11表示成二进制数:
11/2=5 余 1
5/2=2 余 1
2/2=1 余 0
1/2=0 余 1
0结束 11二进制表示为(从下往上):1011
这里提一点:只要遇到除以后的结果为0了就结束了,所有的整数除以2是不是一定能够最终得到0。换句话说,所有的整数转变为二进制数的算法会不会无限循环下去呢?绝对不会,整数永远可以用二进制精确表示 ,但小数就不一定了。
(2) 十进制小数如何转化为二进制数
算法是乘以2直到没有了小数为止。举个例子,0.9表示成二进制数
0.9*2=1.8 取整数部分 1
0.8(1.8的小数部分)*2=1.6 取整数部分 1
0.6*2=1.2 取整数部分 1
0.2*2=0.4 取整数部分 0
0.4*2=0.8 取整数部分 0
0.8*2=1.6 取整数部分 1
0.6*2=1.2 取整数部分 0
......... 0.9二进制表示为(从上往下): 1100100100100......
注意:上面的计算过程循环了,也就是说*2永远不可能消灭小数部分,这样算法将无限下去。很显然,小数的二进制表示有时是不可能精确的 。其实道理很简单,十进制系统中能不能准确表示出1/3呢?同样二进制系统也无法准确表示1/10。
这也就解释了这个问题出现的原因。
解决:
知道原因之后我们应该怎么做呢?其实可以用Java中提供的
BigDecimal实现精确加减乘除运算
BigDecimal提供的BigDecimal(String val)构造方法,使用BigDecimal要用String来够造,要做一个加法运算,需要先将两个浮点数转为String,然后够造成BigDecimal,在其中一个上调用add方法,传入另一个作为参数,然后把运算的结果(BigDecimal)再转换为浮点数。
加减乘除操作:
public BigDecimal add(BigDecimal value);
public BigDecimal subtract(BigDecimal value);
public BigDecimal multiply(BigDecimal value);
public BigDecimal divide(BigDecimal value);
在计算完之后,利用doubleValue()方法将BigDecimal转换成Double类型就可以避免上述的错误了。
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