Java如何将浮点数转换为字符串答案

【问题标题】：how does Java convert floats to stringsJava如何将浮点数转换为字符串
【发布时间】：2014-06-16 20:41:26
【问题描述】：

这是我正在查看的内容：

float p=1.15f;
BigDecimal bdp=new BigDecimal(p);
float q=1.1499999f;
float r=1.14999999f;

System.out.println(p);   //1.15
System.out.println(bdp); //1.14999997615814208984375
System.out.println(q);   //1.1499999
System.out.println(r);   //1.15

所以我知道“p”1.15 的十进制值不能用二进制精确表示。
所以大的小数“bdp”输出对我来说非常有意义......这是浮点数的实际值。

问题 1
当浮点“p”转换回输出字符串（如 1.15）时，该舍入如何/在哪里发生（从内部 1.149..375 值到 1.15）？

它在文档中的哪里指定？ toString javadoc 并没有真正的帮助（至少我是这样）。

我确实在the language spec看到了这个：

float 和 double 类型的元素是那些可以使用 IEEE 754 32 位单精度和 64 位表示分别为双精度二进制浮点格式。

Wikipedia's IEEE 754 article 给出了这个：

这给出了 6 到 9 位有效十进制数字的精度（如果最多 6 位有效小数的十进制字符串转换为 IEEE 754个单精度再转换回相同的个数有效小数，则最终字符串应与原始字符串匹配；

问题 2
所以看起来这就是 Java/IEEE 754 浮点数应该如何工作的？

我可以保证浮点/字符串转换/表示的准确性达到一定位数（如“p”和“q”），如果超过该位数，Java 将进行一些舍入以进行显示（如对于“r”）？

感谢您的帮助。

【问题讨论】：

除非你从事科学工作！停止使用浮点数。
正确。我们在代码中使用 BigDecimals。但是我们从另一个系统得到双打，我需要了解这些细节，这样我才能确保我正在处理尽可能准确的数据。谢谢
如果您对此类问题感兴趣，请考虑使用System.out.println(new BigDecimal(someFloat)); 获取someFloat 的精确十进制表示。

标签： java floating-point

【解决方案1】：

我认为这是描述您正在查看的行为的 Javadoc 的相关部分（来自 static String toString(float) 方法）：

m 或 a 的小数部分必须打印多少位？必须至少有一个数字来表示小数部分，除此之外，必须有尽可能多的数字，但仅能将参数值与浮点类型的相邻值唯一区分开来。

解释一下：浮点类型的 toString 方法通常会生成最短的十进制表示，可以明确地识别浮点数的真实值。

示例程序来说明：

import java.math.BigDecimal;

public class FloatTest {

  static void show(float f) {
    BigDecimal f_exact = new BigDecimal(f);
    System.out.println("---");
    System.out.println("String value: " + f);
    System.out.println("Exact value:  " + f_exact);
    System.out.println("Delta:        " + 
        new BigDecimal("1.15").subtract(f_exact));
  }

  public static void main(String[] args) {
    show(1.15f);
    show(Math.nextUp(1.15f));
  }
}

输出：

---
String value: 1.15
Exact value:  1.14999997615814208984375
Delta:        2.384185791015625E-8
---
String value: 1.1500001
Exact value:  1.150000095367431640625
Delta:        -9.5367431640625E-8

【讨论】：

好的，谢谢，你说得对。我之前读过，但直到现在才真正点击。

【解决方案2】：

感谢 mttdbrd ... 有帮助。从您的第一段开始，我认为我的问题的答案是：是的，Java 根据 IEEE 规范在内部进行此舍入。

下面是一个程序的输出，让我可以看到一些实际的舍入：

-------------------------------------------
string            1.49999
bigdec of float   1.499989986419677734375
float back to str 1.49999
-------------------------------------------
string            1.4999991
bigdec of float   1.49999904632568359375
float back to str 1.499999
-------------------------------------------
string            1.4999992
bigdec of float   1.49999916553497314453125
float back to str 1.4999992
-------------------------------------------
string            1.4999993
bigdec of float   1.4999992847442626953125
float back to str 1.4999993
-------------------------------------------
string            1.4999994
bigdec of float   1.49999940395355224609375
float back to str 1.4999994
-------------------------------------------
string            1.4999995
bigdec of float   1.499999523162841796875
float back to str 1.4999995
-------------------------------------------
string            1.4999996
bigdec of float   1.49999964237213134765625
float back to str 1.4999996
-------------------------------------------
string            1.4999997
bigdec of float   1.49999964237213134765625
float back to str 1.4999996
-------------------------------------------
string            1.4999998
bigdec of float   1.4999997615814208984375
float back to str 1.4999998
-------------------------------------------
string            1.4999999
bigdec of float   1.49999988079071044921875
float back to str 1.4999999
-------------------------------------------
string            1.15
bigdec of float   1.14999997615814208984375
float back to str 1.15
-------------------------------------------
string            1.49999964237213134765626
bigdec of float   1.49999964237213134765625
float back to str 1.4999996

如果有人想要，这里是程序：

public static void floatAccuracy3()
{
    printFloatAndBigDec("1.49999");
    for (int i = 1; i < 10; i++) {
        String s="1.499999";
        s+=i;
        printFloatAndBigDec(s);         
    }
    printFloatAndBigDec("1.15");
    printFloatAndBigDec("1.49999964237213134765626");
}

public static void printFloatAndBigDec(String s)
{
    Float f=new Float(s);
    BigDecimal bdf=new BigDecimal(f);
    System.out.println("-------------------------------------------");
    System.out.println("string            "+s);
    System.out.println("bigdec of float   "+bdf);
    System.out.println("float back to str "+f);
}

还有一些其他链接，以防它们对其他研究这些东西的人有所帮助：

【讨论】：

【解决方案3】：

来自 JLS，4.2.4。浮点运算：

Java 编程语言要求浮点运算表现得好像每个浮点运算符都对其浮点进行舍入结果到结果精度。不精确的结果必须四舍五入到最接近无限精确结果的可表示值；如果两个最接近的可表示值同样接近，一个具有它的选择最低有效位零。这是 IEEE 754 标准的默认舍入模式称为“四舍五入”。

Java 编程语言在转换将浮点值转换为整数（第 5.1.3 节），在这种情况下，其作用为虽然数字被截断，丢弃尾数位。向零舍入会在其结果中选择最接近格式的值到并且幅度不大于无限精确的结果。

【讨论】：