关于Java浮点数运算精度丢失问题

前几天看了一个朋友的博客，说Java中浮点数运算精度丢失的问题，他给出了问题，也指出了C语言相对于Java的优势，其实，Java中也是可以解决浮点运算精度丢失问题的。

那就是：BigDecimal。

先看一段程序：

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

上面的程序运行结果是：

上面程序运行结果表明，Java的double类型会发生精度丢失问题，其实，不尽是Java，很多编程语言都存在这样的问题。

为了能精确的表示、计算浮点数，Java提供了BigDecimal类，该类提供了大量的构造器用于创建BigDecimal对象，包括把所有的基本类型转换层一个BigDecimal对象，也包括利用数字字符串、数字字符数组来创建BigDecimal对象。详细介绍请查阅API手册。

双精度浮点型变量 double 可以处理 16 位有效数。在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。 Java 在 java.math 包中提 供的 API 类 BigDecimal ，用来对超过 16 位有效位的数进行精确的运算。表 5.7 中列出了 BigDecimal 类的主要构造器和方法。

构造器描述 ： 
BigDecimal(int) 创建一个具有参数所指定整数值的对象。  
BigDecimal(double) 创建一个具有参数所指定双精度值的对象。  
BigDecimal(long) 创建一个具有参数所指定长整数值的对象。  
BigDecimal(String) 创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。

方法描述 ： 
add(BigDecimal)BigDecimal 对象中的值相加，然后返回这个对象。  
subtract(BigDecimal)BigDecimal 对象中的值相减，然后返回这个对象。  
multiply(BigDecimal)BigDecimal 对象中的值相乘，然后返回这个对象。  
divide(BigDecimal)BigDecimal 对象中的值相除，然后返回这个对象。  
toString() 将 BigDecimal 对象的数值转换成字符串。  
doubleValue() 将 BigDecimal 对象中的值以双精度数返回。

示例程序：

public class BigDecimalTest
{
public static void main(String[] args) 
{
BigDecimal f1 = new BigDecimal("0.05");
BigDecimal f2 = BigDecimal.valueOf(0.01);
BigDecimal f3 = new BigDecimal(0.05);
System.out.println("使用String作为BigDecimal构造器参数：");
System.out.println("0.05 + 0.01 = " + f1.add(f2));
System.out.println("0.05 - 0.01 = " + f1.subtract(f2));
System.out.println("0.05 * 0.01 = " + f1.multiply(f2));
System.out.println("0.05 / 0.01 = " + f1.divide(f2));
System.out.println("使用double作为BigDecimal构造器参数：");
System.out.println("0.05 + 0.01 = " + f3.add(f2));
System.out.println("0.05 - 0.01 = " + f3.subtract(f2));
System.out.println("0.05 * 0.01 = " + f3.multiply(f2));
System.out.println("0.05 / 0.01 = " + f3.divide(f2));
}
}

程序运行结果：

从上面的运行结果可以看出，BigDecimal进行算术运算的效果，而且，在创建BigDecimal对象时，一定要使用String对象作为构造器参数，而不是直接使用double数字。

API手册中是这样解释的：

注：

public BigDecimal(double val)

1. 此构造方法的结果有一定的不可预知性。有人可能认为在 Java 中写入 new BigDecimal(0.1) 所创建的 BigDecimal 正好等于 0.1（非标度值 1，其标度为 1），但是它实际上等于 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为 0.1 无法准确地表示为 double （或者说对于该情况，不能表示为任何有限长度的二进制小数）。这样， 传入 到构造方法的值不会正好等于 0.1（虽然表面上等于该值）。
2. 另一方面， String 构造方法是完全可预知的：写入 new BigDecimal("0.1") 将创建一个 BigDecimal ，它 正好 等于预期的 0.1。因此，比较而言，通常建议优先使用 String 构造方法 。
3. 当 double 必须用作 BigDecimal 的源时，请注意，此构造方法提供了一个准确转换；它不提供与以下操作相同的结果：先使用 Double.toString(double) 方法，然后使用 BigDecimal(String) 构造方法，将 double 转换为 String 。要获取该结果，请使用 static valueOf(double) 方法。 

http://www.tuicool.com/articles/nAFr6r