看下面這段代碼，將 d1 和 d2 兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行比較，輸出的結(jié)果會(huì)是什么？

double d1 = .1 * 3;

double d2 = .3;

System.out.println(d1 == d2);

按照正常邏輯來(lái)看，d1經(jīng)過(guò)計(jì)算之后的結(jié)果應(yīng)該是0.3，最后打印的結(jié)果應(yīng)該是 true，對(duì)吧？但是運(yùn)行一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)果并不是 true 而是 false 。

輸出一下 d1，發(fā)現(xiàn)得到的答案不是想象中的 0.3 而是 0.30000000000000004，所以和 d2 進(jìn)行比較結(jié)果自然是 false

如何正確地比較浮點(diǎn)數(shù)(單精度的 float 和雙精度的 double)，不單單是 Java 特定的問(wèn)題，在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中，存儲(chǔ)浮點(diǎn)數(shù)時(shí)使用的是 IEEE 754 標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)有精度的問(wèn)題。

存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換的過(guò)程中浮點(diǎn)數(shù)容易引起一些較小的舍入誤差，正是這個(gè)原因，導(dǎo)致在比較浮點(diǎn)數(shù)的時(shí)候，不能使用“==”操作符——要求嚴(yán)格意義上的完全相等。

那么如何正確的比較浮點(diǎn)數(shù)呢？這里有兩種方案。

第一種方案是允許兩個(gè)值之間存在一點(diǎn)誤差(指定一個(gè)閾值)，使用 Math.abs() 方法來(lái)計(jì)算兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)之間差異的絕對(duì)值，如果這個(gè)差異在閾值范圍之內(nèi)，我們就認(rèn)為兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)是相等的。

final double THRESHOLD = .0001;

double d1 = .1 * 3;

double d2 = .3;

if(Math.abs(d1-d2) < THRESHOLD) {

System.out.println("d1 和 d2 相等");

} else {

System.out.println("d1 和 d2 不相等");

}

Math.abs() 方法用來(lái)返回 double 的絕對(duì)值，如果 double 小于 0，則返回 double 的正值，否則返回 double。也就是說(shuō)，abs() 后的結(jié)果絕對(duì)大于 0，如果結(jié)果小于閾值(THRESHOLD)，我們就認(rèn)為 d1 和 d2 相等。

第二種方案是使用 BigDecimal 類，可以指定要舍入的模式和精度，這樣就可以解決舍入的誤差。

以使用 BigDecimal 類的 compareTo() 方法對(duì)兩個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，該方法將會(huì)忽略小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)，怎么理解這句話呢？比如說(shuō) 2.0 和 2.00 的位數(shù)不同，但它倆的值是相等的。

a.compareTo(b) 如果 a 和 b 相等，則返回 0，否則返回 -1。

tips: 不要使用 equals() 方法對(duì)兩個(gè) BigDecimal 對(duì)象進(jìn)行比較，這是因?yàn)?equals() 方法會(huì)考慮位數(shù)，如果位數(shù)不同，則會(huì)返回 false，盡管數(shù)學(xué)值是相等的。

BigDecimal a = new BigDecimal("2.00");

BigDecimal b = new BigDecimal("2.0");

System.out.println(a.equals(b));

System.out.println(a.compareTo(b) == 0);

上面的代碼中 a.equals(b) 的結(jié)果就為 false，因?yàn)?2.00 和 2.0 小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)不同，但 a.compareTo(b) == 0 的結(jié)果就為 true，因?yàn)?2.00 和 2.0 在數(shù)學(xué)層面的值的確是相等的。

compareTo() 方法比較的過(guò)程非常嚴(yán)謹(jǐn)，源碼如下：

private int compareMagnitude(BigDecimal val) {

// Match scales, avoid unnecessary inflation

long ys = val.intCompact;

long xs = this.intCompact;

if (xs == 0)

return (ys == 0) ? 0 : -1;

if (ys == 0)

return 1;

long sdiff = (long)this.scale - val.scale;

if (sdiff != 0) {

// Avoid matching scales if the (adjusted) exponents differ

long xae = (long)this.precision() - this.scale; // [-1]

long yae = (long)val.precision() - val.scale; // [-1]

if (xae < yae)

return -1;

if (xae > yae)

return 1;

if (sdiff < 0) {

// The cases sdiff <= Integer.MIN_VALUE intentionally fall through.

if ( sdiff > Integer.MIN_VALUE &&

(xs == INFLATED ||

(xs = longMultiplyPowerTen(xs, (int)-sdiff)) == INFLATED) &&

ys == INFLATED) {

BigInteger rb = bigMultiplyPowerTen((int)-sdiff);

return rb.compareMagnitude(val.intVal);

}

} else { // sdiff > 0

// The cases sdiff > Integer.MAX_VALUE intentionally fall through.

if ( sdiff <= Integer.MAX_VALUE &&

(ys == INFLATED ||

(ys = longMultiplyPowerTen(ys, (int)sdiff)) == INFLATED) &&

xs == INFLATED) {

BigInteger rb = val.bigMultiplyPowerTen((int)sdiff);

return this.intVal.compareMagnitude(rb);

}

}

}

if (xs != INFLATED)

return (ys != INFLATED) ? longCompareMagnitude(xs, ys) : -1;

else if (ys != INFLATED)

return 1;

else

return this.intVal.compareMagnitude(val.intVal);

}

接下來(lái)，用 BigDecimal 來(lái)解決開(kāi)頭的問(wèn)題。

BigDecimal d1 = new BigDecimal("0.1");

BigDecimal three = new BigDecimal("3");

BigDecimal d2 = new BigDecimal("0.3");

d1 = d1.multiply(three);

System.out.println("d1 = " + d1);

System.out.println("d2 = " + d2);

System.out.println(d1.compareTo(d2));

程序輸出的結(jié)果如下：

d1 = 0.3

d2 = 0.3

0

d1 和 d2 都為 0.3，所以 compareTo() 的結(jié)果就為 0，表示兩個(gè)值是相等的。

總結(jié)一下，在遇到浮點(diǎn)數(shù)的時(shí)候，千萬(wàn)不要使用 == 操作符來(lái)進(jìn)行比較，因?yàn)橛芯葐?wèn)題。要么使用閾值來(lái)忽略舍入的問(wèn)題，要么使用 BigDecimal 來(lái)替代 double 或者 float。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java大量浮点数如何作比较,Java如何正确比较浮点数的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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