我总是被告知永远不要用双类型或浮点类型来表示货币,这一次我向你提出一个问题:为什么?

我相信有一个很好的理由,我只是不知道是什么。


当前回答

如果你的计算涉及到不同的步骤,任意的精度算法都不能100%覆盖你。

使用完美的结果表示(使用自定义Fraction数据类型,将除法操作批处理到最后一步)并且仅在最后一步转换为十进制的唯一可靠方法。

任意精度不会有帮助,因为总有可能有很多小数点后的数字,或者一些结果,如0.6666666……最后一个例子没有任意的表示法。所以每一步都会有小误差。

这些错误会累积起来,最终可能变得不再容易被忽视。这被称为错误传播。

其他回答

因为浮点数和双精度数不能准确地表示我们用来表示金钱的以10为底的倍数。这个问题不仅适用于Java,还适用于任何使用2进制浮点类型的编程语言。

以10为基数,可以将10.25写成1025 * 10-2(整数乘以10的幂)。IEEE-754浮点数是不同的,但是考虑它们的一个非常简单的方法是乘以2的幂。例如,您可以看到164 * 2-4(整数乘以2的幂),也等于10.25。这不是数字在内存中的表示方式,但数学含义是相同的。

即使以10为基数,这个符号也不能准确地表示大多数简单的分数。例如,你不能表示1/3:十进制表示是重复的(0.3333…),所以没有一个有限整数可以乘以10的幂得到1/3。你可以设定一个长序列的3和一个小指数,如333333333 * 10-10,但它是不准确的:如果你乘以3,你不会得到1。

然而,为了数钱,至少对于那些货币价值在美元数量级内的国家,通常你所需要的只是能够存储10-2的倍数,所以1/3不能表示并没有什么关系。

The problem with floats and doubles is that the vast majority of money-like numbers don't have an exact representation as an integer times a power of 2. In fact, the only multiples of 0.01 between 0 and 1 (which are significant when dealing with money because they're integer cents) that can be represented exactly as an IEEE-754 binary floating-point number are 0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1. All the others are off by a small amount. As an analogy to the 0.333333 example, if you take the floating-point value for 0.01 and you multiply it by 10, you won't get 0.1. Instead you will get something like 0.099999999786...

把钱表示成双位数或浮点数一开始可能看起来不错,因为软件会消除微小的错误,但当你对不精确的数字进行更多的加减乘除运算时,错误就会加剧,最终你会得到明显不准确的数值。这使得浮点数和双精度数不适用于处理货币,因为货币需要精确计算以10为底数的倍数。

一种适用于任何语言的解决方案是使用整数,并计算美分。例如,1025就是10.25美元。一些语言也有内置的类型来处理钱。其中,Java有BigDecimal类,Rust有rust_decimal板条箱,c#有decimal类型。

浮点数和双精度数是近似的。如果你创建了一个BigDecimal并将一个float传递给构造函数,你会看到float实际等于什么:

groovy:000> new BigDecimal(1.0F)
===> 1
groovy:000> new BigDecimal(1.01F)
===> 1.0099999904632568359375

这可能不是您想要的表示1.01美元的方式。

问题是IEEE规范没有一种方法来精确地表示所有的分数,其中一些分数最终是重复的分数,所以你最终会得到近似错误。由于会计人员喜欢精确到每一分钱,如果客户支付账单,在付款处理后他们欠0.01,他们会被收取费用或无法关闭他们的帐户,那么最好使用精确的类型,如decimal(在c#中)或Java. math. bigdecimal。

这并不是说如果你四舍五入,误差就无法控制:请参阅Peter Lawrey的这篇文章。只是从一开始就不用四舍五入更容易。大多数处理资金的应用程序不需要大量的数学运算,操作包括添加东西或将金额分配到不同的存储空间。引入浮点数和舍入只会使事情复杂化。

The result of floating point number is not exact, which makes them unsuitable for any financial calculation which requires exact result and not approximation. float and double are designed for engineering and scientific calculation and many times doesn’t produce exact result also result of floating point calculation may vary from JVM to JVM. Look at below example of BigDecimal and double primitive which is used to represent money value, its quite clear that floating point calculation may not be exact and one should use BigDecimal for financial calculations.

    // floating point calculation
    final double amount1 = 2.0;
    final double amount2 = 1.1;
    System.out.println("difference between 2.0 and 1.1 using double is: " + (amount1 - amount2));

    // Use BigDecimal for financial calculation
    final BigDecimal amount3 = new BigDecimal("2.0");
    final BigDecimal amount4 = new BigDecimal("1.1");
    System.out.println("difference between 2.0 and 1.1 using BigDecimal is: " + (amount3.subtract(amount4)));

输出:

difference between 2.0 and 1.1 using double is: 0.8999999999999999
difference between 2.0 and 1.1 using BigDecimal is: 0.9

如果你的计算涉及到不同的步骤,任意的精度算法都不能100%覆盖你。

使用完美的结果表示(使用自定义Fraction数据类型,将除法操作批处理到最后一步)并且仅在最后一步转换为十进制的唯一可靠方法。

任意精度不会有帮助,因为总有可能有很多小数点后的数字,或者一些结果,如0.6666666……最后一个例子没有任意的表示法。所以每一步都会有小误差。

这些错误会累积起来,最终可能变得不再容易被忽视。这被称为错误传播。

摘自Bloch, J., Effective Java,(第二版,第48项。第3版,项目60):

float和double类型是 尤其不适用于货币 因为这是不可能的 表示0.1(或任何其他。 10的负次方)作为浮点数或 完全的两倍。 例如,假设您有1.03美元 你花了42c。多少钱? 你走了? System.out.println(1.03 - .42); 输出0.6100000000000001。 解决这个问题的正确方法是 使用BigDecimal, int或long 用于货币计算。

虽然BigDecimal有一些警告(请参阅当前接受的答案)。