日期:2014-05-18  浏览次数:21008 次

关于C#中浮点数的转换,float 2 double
大家先看看这段代码:
C# code
            float Fvar = 1f;
            double Dvar = (double)Fvar;
            Console.WriteLine("Float Var={0};Double Var={1}", Fvar, Dvar);

            float Flt = 0.9f;
            double Dbl = (double)Flt;
            Console.WriteLine("Float Var={0};Double Var={1}", Flt, Dbl);

输出结果:
Float Var=1;Double Var=1
Float Var=0.9;Double Var=0.899999976158142

也即在C#中,当float转换为double时,若float数值不带小数,可得出正确值;但包含小数时,会得到一个近似的“超级”小数。这是MS故意制造的陷阱,还是CLR别有深意?
不要小看这丢失的0.00000X,当你把这个值放大10倍在取整发送给下位机时,9号命令将变成8号命令,得出令人惊异甚至抓狂的仪器工作结果。当然,本来极度简单的逻辑,让人不得不在取整前四舍五入,虽不费事,但难免出现疏忽的时候。
请高手解释一下这个问题。

------解决方案--------------------
1 范围
float和double的范围是由指数的位数来决定的。
float的指数位有8位,而double的指数位有11位,分布如下:
float:
1bit(符号位)
8bits(指数位)
23bits(尾数位)
double:
1bit(符号位)
11bits(指数位)
52bits(尾数位)
于是,float的指数范围为-127~+128,而double的指数范围为-1023~+1024,并且指数位是按补码的形式来划分的。其中负指数决定了浮点数所能表达的绝对值最小的非零数;而正指数决定了浮点数所能表达的绝对值最大的数,也即决定了浮点数的取值范围。
float的范围为-2^128 ~ +2^128,也即-3.40E+38 ~ +3.40E+38;double的范围为-2^1024 ~ +2^1024,也即-1.79E+308 ~ +1.79E+308。
2 精度
float和double的精度是由尾数的位数来决定的。浮点数在内存中是按科学计数法来存储的,其整数部分始终是一个隐含着的“1”,由于它是不变的,故不能对精度造成影响。
float:2^23 = 8388608,一共七位,这意味着最多能有7位有效数字,但绝对能保证的为6位,也即float的精度为6~7位有效数字;
double:2^52 = 4503599627370496,一共16位,同理,double的精度为15~16位。
------解决方案--------------------
1、这是由于小数精度引起的,小数转换二进制是乘2取整的,但是对于那些永远也乘不完的数,比如你这个0.9,那么它会一直取下去知道位数满了。所以肯定是不准确的。
2、float转double需要补位,这样就有误差了。举个例子,float的精度可能为0.001,而double的精度可能为0.00001这样转换后可能会有0.001 - 0.00001的误差。
所以应该使用decimal
C# code

 float Fvar = 1f;

            double Dvar = (double)Fvar;

            Console.WriteLine("Float Var={0};Double Var={1}", Fvar, Dvar);

            float Flt = 0.9f;

            double Dbl = (double)Flt;

            decimal Dec = (decimal)Flt;

            Console.WriteLine("Float Var={0};Double Var={1};Decimal Var={2}", Flt, Dbl,Dec);

            Console.ReadLine();

------解决方案--------------------
参考这篇文章
浮点运算结果出现误差原因分析