.NET 中小数,浮点数和双精度之间的区别?

.NET 中的decimalfloatdouble float什么区别?

有人什么时候会使用其中之一?

答案

floatdouble浮动二进制点类型 。换句话说,它们代表这样的数字:

10001.10010110011

二进制数和二进制点的位置都编码在该值内。

decimal是一种浮动的小数点类型 。换句话说,它们代表这样的数字:

12345.65789

同样, 小数点的数字和位置都在值中进行编码 - 这就是使decimal仍然是浮点类型而不是定点类型的原因。

需要注意的重要一点是,人类习惯于以十进制形式表示非整数,并期望以十进制表示形式得到准确的结果。并非所有十进制数字都可以在二进制浮点数中精确表示(例如 0.1),因此,如果您使用二进制浮点数,则实际上将近似为 0.1。当使用浮点小数点时,您仍然会得到近似值 - 例如,不能精确表示 1 除以 3 的结果。

至于什么时候使用:

  • 对于 “自然精确的小数” 值,最好使用decimal 。这通常适用于人类发明的任何概念:财务价值是最明显的例子,但也有其他一些例子。例如,考虑给潜水员或溜冰者的分数。

  • 对于更多自然伪造的值,无论如何也无法真正准确地测量它们,则使用float / double更为合适。例如,科学数据通常以这种形式表示。在这里,原始值一开始就不会是 “十进制精度”,因此对于预期结果而言,保持 “十进制精度” 并不重要。浮点二进制点类型比十进制小得多。

精度是主要区别。

浮点数 -7 位数字(32 位)

-15-16 位数字(64 位)

十进制 -28-29 有效数字(128 位)

小数具有更高的精度,通常在需要高度准确性的金融应用程序中使用。小数要比 double / float 慢得多(在某些测试中,多达 20 倍)。

如果不进行强制转换,则不能比较小数和浮点数 / 双精度数,而可以进行浮点数和双精度数的比较。小数也允许编码或尾随零。

float flt = 1F/3;
double dbl = 1D/3;
decimal dcm = 1M/3;
Console.WriteLine("float: {0} double: {1} decimal: {2}", flt, dbl, dcm);

结果:

float: 0.3333333  
double: 0.333333333333333  
decimal: 0.3333333333333333333333333333

十进制结构严格适合需要准确性的财务计算,而这些准确性相对不能四舍五入。但是,由于以下几个原因,十进制数不足以用于科学应用:

  • 由于许多物理问题或被测量工件的实际限制,在许多科学计算中,一定程度的精度损失是可以接受的。精度损失在金融中是不可接受的。
  • 对于大多数操作,小数比浮点和双精度慢很多(很多),主要是因为浮点运算是在二进制中完成的,而小数填充是在基数 10 中完成的(即浮点和双精度是由 FPU 硬件(例如 MMX / SSE)处理的,而小数则由软件计算得出)。
  • 尽管十进制支持更多位数的精度,但其取值范围小于双精度数,这是不可接受的。因此,十进制不能用来表示许多科学价值。
+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+
| C#      | .Net Framework | Signed? | Bytes    | Possible Values                             |
| Type    | (System) type  |         | Occupied |                                             |
+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+
| sbyte   | System.Sbyte   | Yes     | 1        | -128 to 127                                 |
| short   | System.Int16   | Yes     | 2        | -32768 to 32767                             |
| int     | System.Int32   | Yes     | 4        | -2147483648 to 2147483647                   |
| long    | System.Int64   | Yes     | 8        | -9223372036854775808 to 9223372036854775807 |
| byte    | System.Byte    | No      | 1        | 0 to 255                                    |
| ushort  | System.Uint16  | No      | 2        | 0 to 65535                                  |
| uint    | System.UInt32  | No      | 4        | 0 to 4294967295                             |
| ulong   | System.Uint64  | No      | 8        | 0 to 18446744073709551615                   |
| float   | System.Single  | Yes     | 4        | Approximately ±1.5 x 10-45 to ±3.4 x 1038   |
|         |                |         |          |  with 7 significant figures                 |
| double  | System.Double  | Yes     | 8        | Approximately ±5.0 x 10-324 to ±1.7 x 10308 |
|         |                |         |          |  with 15 or 16 significant figures          |
| decimal | System.Decimal | Yes     | 12       | Approximately ±1.0 x 10-28 to ±7.9 x 1028   |
|         |                |         |          |  with 28 or 29 significant figures          |
| char    | System.Char    | N/A     | 2        | Any Unicode character (16 bit)              |
| bool    | System.Boolean | N/A     | 1 / 2    | true or false                               |
+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+

有关更多信息,请参见:
http://social.msdn.microsoft.com/Forums/zh-CN/csharpgeneral/thread/921a8ffc-9829-4145-bdc9-a96c1ec174a5

float 7 位精度

double的精度约为 15 位

decimal的精度约为 28 位

如果需要更高的精度,请使用 double 而不是 float。在现代 CPU 中,两种数据类型几乎都具有相同的性能。使用 float 的唯一好处是它们占用的空间更少。实际上只有在您有很多的情况下才重要。

我发现这很有趣。 每个计算机科学家都应了解的浮点运算法则

我不会重申在其他答案和评论中已经回答过的大量好(和坏)信息,但是我将向您提示一些后续问题:

有人什么时候会使用其中之一?

将十进制用作数值

将浮点 / 双精度用作测量

一些例子:

  • 钱(我们数钱还是衡量钱?)

  • 距离(我们计算距离还是测量距离?*)

  • 分数(我们计算分数还是衡量分数?)

我们总是数钱,永远不要衡量。我们通常测量距离。我们经常计算分数。

* 在某些情况下,我称之为标称距离 ,我们可能确实想 “计算” 距离。例如,也许我们正在处理显示到城市距离的国家标志,并且我们知道这些距离永远不会超过一个十进制数字(xxx.x km)。

没有人提到

在默认设置中,浮点数(System.Single)和双精度数(System.Double)将永远不会使用溢出检查,而十进制(System.Decimal)将始终使用溢出检查。

我的意思是

decimal myNumber = decimal.MaxValue;
myNumber += 1;

抛出OverflowException

但是这些没有:

float myNumber = float.MaxValue;
myNumber += 1;

double myNumber = double.MaxValue;
myNumber += 1;

如前所述,整数是整数。他们无法存储点,例如. 7,.42 和. 007。如果需要存储不是整数的数字,则需要另一种类型的变量。您可以使用 double 类型或 float 类型。您可以以完全相同的方式设置这些类型的变量:键入doublefloat而不是使用int字。像这样:

float myFloat;
double myDouble;

float是 “floating point” 的缩写,仅表示末尾带有数字的数字。)

两者之间的区别在于它们可以容纳的数字的大小。对于float ,您的电话号码最多可以包含 7 位数字。对于double ,最多可以包含 16 位数字。更确切地说,这是官方尺寸:

float:  1.5 × 10^-45  to 3.4 × 10^38  
double: 5.0 × 10^-324 to 1.7 × 10^308

float是 32 位数字, double是 64 位数字。

双击您的新按钮以获取代码。将以下三行添加到您的按钮代码:

double myDouble;
myDouble = 0.007;
MessageBox.Show(myDouble.ToString());

暂停程序并返回到编码窗口。更改此行:

myDouble = 0.007;
myDouble = 12345678.1234567;

运行您的程序,然后单击您的双按钮。该消息框正确显示该数字。但是,在末尾添加另一个数字,C#将再次向上或向下取整。道德是如果您想准确性,请注意四舍五入!

  1. Double 和 float 可以被整数零除,在编译和运行时均无例外。
  2. 小数不能除以整数零。如果这样做,编译将始终失败。
  • 浮点数:±1.5 x 10 ^ -45 至 ±3.4 x 10 ^ 38(〜7 位有效数字
  • 两倍:±5.0 x 10 ^ -324 至 ±1.7 x 10 ^ 308(15-16 位有效数字)
  • 十进制:±1.0 x 10 ^ -28 至 ±7.9 x 10 ^ 28(28-29 有效数字)