如何使用 Java 的 BigDecimal 正确计算？ [复制]答案

【问题标题】：How do I calculate correctly with Java’s BigDecimal? [duplicate]如何使用 Java 的 BigDecimal 正确计算？ [复制]
【发布时间】：2020-10-26 13:15:04
【问题描述】：

据我了解，BigDecimal 用于正确处理具有固定小数位的数字（即金钱）。这是我写的一个小程序：

import java.math.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal a = new BigDecimal(11.22, new MathContext(2, RoundingMode.HALF_UP));
        System.out.println("a: " + a);
        BigDecimal b = a.add(new BigDecimal(0.04));
        System.out.println("b: " + b);
    }
}

我希望看到：

a: 11.22
b: 11.26

但我得到的是：

a: 11
b: 11.040000000000000000832667268468867405317723751068115234375

我将a 设置为有两位小数，但它都不会打印它们，甚至会忘记它们并四舍五入为纯整数。为什么？ b 应该加上 0.04 并从 a 知道也有两位小数。这至少是我所期望的。

如何使用 BigDecimaledit: 以两个双精度值作为输入和已知的小数位数正确解决这个问题？ [即，因为 API 除了这两个双精度数之外没有给我任何东西。]（我知道还有其他可靠的方法可以用钱计算（从用int 以美分计算开始），但这已经超出了我的问题的范围。）

【问题讨论】：

标签： java bigdecimal

【解决方案1】：

出于这个原因，请勿使用BigDecimal constructor with the double argument：

此构造函数的结果可能有些难以预测。有人可能会假设用 Java 编写 new BigDecimal(0.1) 会创建一个 BigDecimal，它正好等于 0.1（1 的未缩放值，缩放为 1），但它实际上等于 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为0.1 不能完全表示为double（或者，就此而言，不能表示为任何有限长度的二进制分数）。因此，传递给构造函数的值并不完全等于0.1，尽管看起来如此。

使用constructor with the String argument：

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal a = new BigDecimal("11.22");
    System.out.println("a: " + a);
    BigDecimal b = a.add(new BigDecimal("0.04"));
    System.out.println("b: " + b);
}

这将按预期生成输出：

a: 11.22
b: 11.26

【讨论】：

【解决方案2】：

正如@Progman 还写的那样，使用双精度构造函数将创建双精度值的精确十进制表示，它是advised against in the documentation。

但是，您得到 11 而不是 11.22 的原因是您已将 MathContext 的精度设置为 2。
精度是使用的位数，而不是小数位数。因此，如果您将代码更改为使用 4 作为精度，那么您将获得输出

a: 11.22
b: 11.260000000000000000832667268468867405317723751068115234375

仍然存在使用双精度值的问题，但现在有更多小数位！

精度为位数的定义在MathContext class documentationdocumentation中

【讨论】：

【解决方案3】：

使用双精度值而不是字符串作为BigDecimal 的参数的问题在于它们大多不精确，并且会导致重复的十进制扩展。事实上，只有分母中 5 和或 2 的幂的浮点数才能精确表示为浮点数或双精度数（例如 1/20 = .05 1/4 = .25 , 1/5 = .2)。这是因为5 和2 是基数10 的唯一主要因素，并且将返回分数的有限（即非重复）展开。任何其他值都会导致重复的十进制扩展（例如 1/3 = .3333333333、1/6 = .16666666），这就是导致您的问题的原因。

通过指定字符串而不是双精度值，BigDecimal 可以对预期的期望值进行操作，而不是它限制或无法控制的二进制值。

你的价值观是否如下。

BigDecimal a = new BigDecimal(11.25);             
System.out.println("a: " + a);
BigDecimal b = a.add(new BigDecimal(.50));
System.out.println("b: " + b);

输出应该是

11.25
11.75

因为小数部分和的结果总和只有 5 和 2 作为除数。

因此，您应该在初始化BigDecimal 对象时指定浮点值的字符串表示形式。

有关浮点数内部表示的更多信息，请查看IEEE 754

【讨论】：