是否有与 Java 的 BigDecimal 等效的 C++？答案

【问题标题】：Is there a C++ equivalent to Java's BigDecimal?是否有与 Java 的 BigDecimal 等效的 C++？
【发布时间】：2011-01-25 21:02:39
【问题描述】：

我正在寻找可以进行十进制浮点运算的 C++ 类。通过http://speleotrove.com/decimal/ 可以找到人们编写但未维护的各种类的链接。挖掘 decNumber++ 的内容后，我收到了一些电子邮件，表明 GCC 最终将支持此功能。（正式名称为 ISO/IEC TR 24733）

我正在寻找可以用来替代 float 或 double 的东西，其他人在他们自己的项目中使用的东西。希望开源。

谢谢！

编辑：我应该指出我试图用它来表示价格。所以我需要精确的小数，而不是巨大的小数。

【问题讨论】：

gmplib 也许？ gmplib.org
您不应该使用双精度或浮点数来计算价格...
JH 我知道这一点，这就是为什么我要寻找像 BigDecimal 这样的东西。

标签： c++ bigdecimal

【解决方案1】：

存在一个名为 GMP (GNU multiple precision library) 的庞大库，它支持这一点并且还具有 C++ 绑定，但老实说，C++ 接口有点古怪和过时。

文档中的一个示例，以下创建了一个名为 f 的浮点数，精度至少为 500 位：

mpf_class f(1.5, 500);

【讨论】：

类似于 BigDecimal mpf_class 采用字符串构造函数。 Ubuntu 10.4 附带的 gmpxx 版本使用部分模板专业化，因此称其为过时可能有点牵强。我想我可以得到这个来做我的竞标。恭喜你，你得到了一个 cookie，呃，复选标记。
@poindexter：我所说的“过时”主要是命名：拜托，“mpf_class”是什么样的类名？！他们应该叫它gmp::big_float 或类似的名字。
我认为这是一场与 GNU 命名约定的艰苦战斗。 :)

【解决方案2】：

任你选。那里有很多。例如，您可以咨询list on Wikipedia。

【讨论】：

库部分已被删除。

【解决方案3】：

这个问题有点老了，但对于其他有同样需求的人来说：Boost.multiprecision 可能是你正在寻找的。p>

http://www.boost.org/doc/libs/1_57_0/libs/multiprecision/doc/html/boost_multiprecision/tut/floats/cpp_dec_float.html

这是一个任意精度库，可以处理基于 10 的小数。

【讨论】：

我想警告你不要使用cpp_dec_float，因为我在尝试使用它时遇到了不好的体验。当我试图在31250000 上划分59999996874999999999999999831 时，cpp_dec_float 给了我0.00000003199...99946064282（中间有很多9）而不是正确的0.000000032。当我使用std::locale::globat() 调用更改默认语言环境时，转换为字符串完全失败，因为它依赖于“经典”语言环境的行为，但不要强制它。不要使用。

【解决方案4】：

如果您需要使用巨大的十进制值进行操作，我建议您使用http://gmplib.org/ 库。我在 C 和 C++ 中经常使用它。

【讨论】：

【解决方案5】：

使用 GMP 并将所有内容存储为美分。如果您知道您不会超过 2^32 美分（4294.9673 万美元），请使用 32 位无符号整数（或使用 64 位无符号整数）并保持简单。

【讨论】：

JH，这不是一个好主意。浏览“金融计算”部分，了解如何失败的一些示例。 introcs.cs.princeton.edu/91float
如果你需要那些特定的计算并且不明白你在做什么，这可能是个坏主意，否则表示“价格”浮动/双精度似乎被高估和不正确。
+1：实际上，这个答案对我来说比大多数其他人更有意义，建议 GMP 或 MAPM。那些任意精度库使用基数 2，这意味着像 0.1 这样的值永远无法准确表示，无论您设置什么精度。将所有内容存储为美分，换句话说，将所有内容乘以 100 并使用 int64_t 对我来说似乎是一个完全可以接受的解决方案。至少所有添加都是准确的。
对我上一条评论的更正：MAPM 确实在内部使用十进制数字，因此它能够准确地表示 0.1。
@poindexter 提供的链接好像消失了，但是it's still available via the WayBack Machine

【解决方案6】：

我可能为时已晚，但 128 位小数可以工作吗？这些已经被 C++ 接受了，至少 gcc 从 gcc-4.5 开始就有了（我们现在开始 4.9：

#include <iostream>
#include <decimal/decimal>

using namespace std;

int main()
{
  {
    std::decimal::decimal32 dn(.3), dn2(.099), dn3(1000), dn4(201);
    dn-=dn2;
    dn*=dn3;
    cout << "decimal32 = "  << (dn==dn4) << " : " << decimal32_to_double(dn) << endl;
  }

  {
    std::decimal::decimal64 dn(.3), dn2(.099), dn3(1000), dn4(201);
    dn-=dn2;
    dn*=dn3;
    cout << "decimal64 = "  << (dn==dn4) << " : " << decimal64_to_double(dn) << endl;
  }

  {
    std::decimal::decimal128 dn(.3), dn2(.099), dn3(1000), dn4(201);
    dn-=dn2;
    dn*=dn3;
    cout << "decimal128 = " << (dn==dn4) << " : " << decimal128_to_double(dn) << endl;
  }

  return 0;
}

注意，decimal32 的大小等于 float，decimal64 的大小等于大多数 double。所以 decimal128 相当大。从Wikipedia：Decimal128 支持 34 位十进制有效数位和 -6143 到 +6144 的指数范围，即 ±0.0000000000000000000000000000000000×10−6143 到 ±9.999999999999999999999999999999999 （等效地，±0000000000000000000000000000000000×10−6176 到 ±99999999999999999999999999999999999×106111。）

mpfr 库是任意精度的二进制浮点 - 不是任意精度的十进制。有区别。

【讨论】：

【解决方案7】：

您可能正在寻找“MAPM，C 语言中的便携式任意精度数学库”。它还包括 C++ Wrappers：

http://www.tc.umn.edu/~ringx004/mapm-main.html

【讨论】：

FAIL: "请注意，默认 MAPM 库不是线程安全的。如果多个 MAPM 函数同时处于活动状态，则 MAPM 内部数据结构可能会损坏。用户应保证只有一个线程在执行MAPM 函数。这通常可以通过调用操作系统来获得“信号量”或“关键代码段”来实现，因此操作系统将保证一次只有一个 MAPM 线程处于活动状态。"

【解决方案8】：

这是 BCMath PHP 到 C++ 的实现。有两个版本，一个用于 Qt，另一个仅用于 STL。

来源：https://github.com/DesarrollosCuado/BCMath-for-Cpp

BCMath::bcscale(4); //Num Decimals
BCMath test("-5978");

test^=30; //Pow, only integers. Not work decimals.
std::cout<<"Result BigDecimal 1: "<<test.toString().c_str()<<std::endl;

test-=1.23; //sub
std::cout<<"Result BigDecimal 2: "<<test.toString().c_str()<<std::endl;

test*=1.23; //mul
std::cout<<"Result BigDecimal 3: "<<test.toString().c_str()<<std::endl;

test*=-1.23; //mul
std::cout<<"Result BigDecimal 4: "<<test.toString().c_str()<<std::endl;

BCMath::bcscale(70); //Num Decimals

BCMath randNum("-5943534512345234545.8998928392839247844353457");
BCMath pi("3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862");

BCMath result1 = randNum + pi;
BCMath result2 = randNum - pi;
BCMath result3 = randNum * pi;
BCMath result4 = randNum / pi;

std::cout<<"Result Super Precision 1: "<<result1.toString().c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Result Super Precision 2: "<<result2.toString().c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Result Super Precision 3: "<<result3.toString().c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Result Super Precision 4: "<<result4.toString().c_str()<<std::endl;

//Other example
BCMath::bcscale(4); //Num Decimals
std::cout<<"Other 1: "<<BCMath::bcmul("1000000.0134", "8.0234").c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Other 2: "<<BCMath::bcadd("1000000.0134", "8.0234").c_str()<<std::endl;

std::cout<<"Compare 1:  "<<BCMath::bccomp("1", "2")<<std::endl;
std::cout<<"Compare 2:  "<<BCMath::bccomp("1.00001", "1", 3)<<std::endl;
std::cout<<"Compare 3:  "<<BCMath::bccomp("1.00001", "1", 5)<<std::endl;
std::cout<<"Compare 4:  "<<(BCMath("1")< BCMath("2"))<<std::endl;
std::cout<<"Compare 5:  "<<(BCMath("1")<=BCMath("2"))<<std::endl;
std::cout<<"Compare 6:  "<<(BCMath("1")> BCMath("2"))<<std::endl;
std::cout<<"Compare 7:  "<<(BCMath("1")>=BCMath("2"))<<std::endl;
std::cout<<"Compare 8:  "<<(BCMath("2")< BCMath("2"))<<std::endl;
std::cout<<"Compare 9:  "<<(BCMath("2")<=BCMath("2"))<<std::endl;
std::cout<<"Compare 10: "<<(BCMath("2")> BCMath("2"))<<std::endl;
std::cout<<"Compare 11: "<<(BCMath("2")>=BCMath("2"))<<std::endl;

std::cout<<"Round 1: "<<BCMath::bcround("123.01254").c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Round 2: "<<BCMath::bcround("-123.01254", 3).c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Round 3: "<<BCMath::bcround("123.01254", 2).c_str()<<std::endl;
pi.round(3);
std::cout<<"Round 4: "<<pi.toString().c_str()<<std::endl;

BCMath part1("-.123");
BCMath part2(".123");
BCMath part3("123");
std::cout<<"Int part 1: "<<part1.getIntPart().c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Dec part 1: "<<part1.getDecPart().c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Int part 2: "<<part2.getIntPart().c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Dec part 2: "<<part2.getDecPart().c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Int part 3: "<<part3.getIntPart().c_str()<<std::endl;
std::cout<<"Dec part 3: "<<part3.getDecPart().c_str()<<std::endl;

结果：

Result BigDecimal 1:  198005530669253749533290222782634796336450786581284861381777714804795900171726938603997395193921984842256586113024
Result BigDecimal 2:  198005530669253749533290222782634796336450786581284861381777714804795900171726938603997395193921984842256586113022.7700
Result BigDecimal 3:  243546802723182111925946974022640799493834467494980379499586589209898957211224134482916796088524041355975600919018.0071
Result BigDecimal 4:  -299562567349513997668914778047848183377416395018825866784491504728175717369805685413987659188884570867849989130392.1487

Result Super Precision 1:  -5943534512345234542.7583001856941315459727023167204971158028306006248941790250554076921835
Result Super Precision 2:  -5943534512345234549.0414854928737180228979890832795028841971693993751058209749445923078164
Result Super Precision 3:  -18672164360341183116.9114783895073349180904753962992796943871920962352436079118338887287186
Result Super Precision 4:  -1891885794154043400.2804849527556211973567525043250278948318788149660700494315139982452600

Other 1:  8023400.1075
Other 2:  1000008.0368

Compare 1:   -1
Compare 2:   0
Compare 3:   1
Compare 4:   true
Compare 5:   true
Compare 6:   false
Compare 7:   false
Compare 8:   false
Compare 9:   true
Compare 10:  false
Compare 11:  true

Round 1:  123.0125
Round 2:  -123.013
Round 3:  123.01
Round 4:  3.142

Int part 1:  -0
Dec part 1:  123
Int part 2:  0
Dec part 2:  123
Int part 3:  123
Dec part 3:  0

【讨论】：

【解决方案9】：

您可以使用 BigDecimal 的下一个 cpp 实现：

https://github.com/Sam-bit/BigDecimal-CPP

最好的问候。

【讨论】：