从十进制转换为单个并返回。为什么会抛出溢出异常？答案

【问题标题】：Convert from Decimal to Single and back. Why does it throw an Overflow Exception?从十进制转换为单个并返回。为什么会抛出溢出异常？
【发布时间】：2014-01-25 00:39:04
【问题描述】：

我发现了这种奇怪的行为。然后我在Visual Studio的Immediate窗口上做了几个实验……

? Convert.ToSingle(Decimal.MinValue)
-7.92281625E+28

这里没有惊喜。

? Convert.ToDecimal(Convert.ToSingle(Decimal.MinValue))
'Convert.ToDecimal(Convert.ToSingle(Decimal.MinValue))' threw an exception of type 'System.OverflowException'
    base: {"Value was either too large or too small for a Decimal."}

第一个奇怪的行为：即使 Decimal.MinValue 位于 Decimal 域的边界，我认为将其转换为浮点数不会将其推过域限制。

? Convert.ToDecimal(-7.92281625E+28)
-79228162500000000000000000000

嗯……很奇怪……哦，没那么奇怪：它将表达式视为双重。

? Convert.ToDecimal(-7.92281625E+28F)
'Convert.ToDecimal(-7.92281625E+28F)' threw an exception of type 'System.OverflowException'
    base: {"Value was either too large or too small for a Decimal."}

让我们试试这个......

? Convert.ToDecimal(-7.92281625E+28D)
-79228162500000000000000000000

...好吧。正如我所想的那样，如果它认为它是浮点数，它就无法转换该数字，但在将它视为双精度时，将它转换回十进制没有问题。

? Convert.ToDecimal(Convert.ToDouble(Decimal.MinValue))
'Convert.ToDecimal(Convert.ToDouble(Decimal.MinValue))' threw an exception of type 'System.OverflowException'
    base: {"Value was either too large or too small for a Decimal."}

等等！什么！？现在我真的迷路了。最后两个表达式有什么区别？为什么它无法从浮点数转换回来？

【问题讨论】：

Decimal 是 128 位的数据类型，也许 .MinValue 会因为这个而被淘汰，如果尝试强制转换会发生什么？
完全一样： ? (Decimal)Convert.ToSingle(Decimal.MinValue) '(Decimal)Convert.ToSingle(Decimal.MinValue)' 抛出类型为 'System.OverflowException' 的异常 base: {"Value 对于 Decimal 来说太大或太小。 “}？ Convert.ToDecimal((float)Decimal.MinValue) 'Convert.ToDecimal((float)Decimal.MinValue)' 抛出类型为 'System.OverflowException' 的异常 base: {"对于 Decimal 而言，值太大或太小。 "}

标签： c# c#-4.0 c#-3.0 type-conversion

【解决方案1】：

您可以使用 Eric Lipper 在他的博客上发布的代码检查您的值在 double 变量中的准确表示方式：Looking inside a double

对于您的Convert.ToDouble(decimal.MinValue)，它会打印以下信息：

Raw sign: 1
Raw exponent: 10001011111
Raw mantissa: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000
Normal
Sign: -
Exponent: 96
Exact binary fraction: 1.0000000000000000000000000000000000000000000000000000
Nearest approximate decimal: -7,92281625142643E+28
Exact rational fraction: -79228162514264337593543950336
Exact decimal fraction: -79228162514264337593543950336

精确小数是这里最重要的部分。

exact decimal fraction: -79,228,162,514,264,337,593,543,950,336
decimal.MinValue:       -79,228,162,514,264,337,593,543,950,335

如您所见，它略低于decimal.MinValue，这就是您遇到异常的原因。

同样的情况也适用于Convert.ToSingle(Convert.ToSingle(decimal.MinValue))。

【讨论】：

【解决方案2】：

Single 和 Double 类型并不像 Decimal 类型那样准确地表示所有值。

Double 文字 -7.92281625E+28 最终不会作为包含该值的 Double，仅包含该类型可以表示的最接近的值。大多数字面值会略微向上或向下调整，因为浮点类型中的存储基于二进制数，而不是十进制数。

当您将Decimal.MinValue 转换为Single 时，它会略微向下调整，这意味着它刚刚超出了Decimal 可以表示的范围。当您尝试将其转换回 Decimal 时，它将失败，因为它超出了范围。仅当数字在 Decimal 的范围内时，转换才有效，而不是在 Decimal 可以转换到的范围内时。

【讨论】：

【解决方案3】：

Decimal.MinValue 的双精度表示不准确，比 Decimal.MinValue 小一点导致溢出。

VS 2012 即时窗口给出了以下结果，这表明这一点要好一些。

?Decimal.MinValue
-79228162514264337593543950335
?Convert.ToDouble(Decimal.MinValue)
-7.9228162514264338E+28

Convert.ToDouble 是...

-79228162514264338000000000000

请注意，Decimal.MinValue 中的最后一位数字是 8 vs 7，这使得它太小而无法放入 Decimal。

【讨论】：