Java 浮点数为什么精度会丢失
由于对float 或double 的使用不当,可能会出现精度丢失的问题。问题大概情况可以通过如下代码理解:
Java
public class FloatDoubleTest {
public static void main(String[] args) {
float f = 20014999;
double d = f;
double d2 = 20014999;
System.out.println("f=" + f);
System.out.println("d=" + d);
System.out.println("d2=" + d2);
}
}
得到的结果如下:
f=2.0015E7
d=2.0015E7
d2=2.0014999E7
double 可以正确的表示20014999 ,而float 没有办法表示20014999 ,得到的只是一个近似值。这样的结果很让人讶异。20014999 这么小的数字在float 下没办法表示。带着这个问题,一起学习一下浮点数,做个简单分享,希望有助于大家对java
1. 关于 java 的 float 和 double
Java 语言支持两种基本的浮点类型: float 和 double 。java 的浮点类型都依据 IEEE 754 标准。IEEE 754 定义了32 位和 64
IEEE 754 用科学记数法以底数为 2
32 位浮点数float 用 第1 位表示数字的符号,用第2 至9 位来表示指数,用 最后23
float(32 位):
64 位双精度浮点数,用 第1 位表示数字的符号,用 11 位表示指数,52
double(64 位):
都是分为三个部分:
(1) 一个单独的符号位s 直接编码符号s
(2)k 位的幂指数E
(3)n
2.
java
1. 幂数不够表示了:这种情况往往出现在数字太大了,超过幂数所能承受的范围,那么这个数字就无法表示了。如幂数最大只能是10 ,但是这个数字用科学计数法表示时,幂数一定会超过10
2. 尾数不够表示了:这种情况往往出现在数字精度太长了,如1.3434343233332 这样的数字,虽然很小,还不超过2
3. 20014999 为什么用 float
IEEE754
float 和double 的表示方法,通过分析 20014999
20014999 在 double 和 float
Java
public class FloatDoubleTest3 {
public static void main(String[] args) {
double d = 20014999;
long l = Double.doubleToLongBits(d);
System.out.println(Long.toBinaryString(l));
float f = 20014999;
int i = Float.floatToIntBits(f);
System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
}
}
输出结果如下:
Double:100000101110011000101100111100101110000000000000000000000000000
Float:1001011100110001011001111001100
double 的二进制左边补上符号位 0 刚好可以得到 64 位的二进制数。根据double
0 10000010111 0011000101100111100101110000000000000000000000000000
float 左边补上符号位 0 刚好可以得到 32 位的二进制数。 根据float
0 10010111 00110001011001111001100
绿色部分是符号位,红色部分是幂指数,蓝色部分是尾数。
:
0
,
唯一不同的是尾数。
double 的尾数为: 001100010110011110010111 0000000000000000000000000000 ,省略后面的零,至少需要24
float 下面尾数为: 00110001011001111001100 ,共 23
float 尾数 最多只能表示 23 位,所以 24 位的 001100010110011110010111 在 float 下面经过四舍五入变成了 23 位的 00110001011001111001100 。所以 20014999 在 float 下面变成了 20015000
20014999 虽然是在float 的表示范围之内,但 在 IEEE 754 的 float 表示法精度长度没有办法表示出 20014999
小结
float 和 double
String 结合 BigDecimal 或者通过使用 long