为什么C#中的模运算符对于double类型不起作用？

Question

考虑以下代码：

double x,y;
x =120.0;
y = 0.05;

double z= x % y;

我尝试了这个代码，并期望得到的结果是0，但实际输出为0.04933333。

然而，

x =120.0;
y = 0.5;
double z= x % y;

确实得到了正确的结果0。

这里发生了什么？

我尝试了Math.IEEERemainder(double, double)，但它也没有返回0。这里发生了什么？

另外，顺便问一下，在C#中找到余数的最合适的方法是什么？

- user112086

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知道您要达到什么目的会很有趣。使用浮点数取模永远不是一个好主意，正如答案中已经说明的那样。 - VVS

相关：Python浮点数取模（虽然是不同的语言，但问题——浮点数误差——是相同的） - user202729

Answer 1

由于其存储格式，double不能完全像输入或显示的那样准确地存储每个值。数字的人类表示通常为十进制格式，而double基于二进制系统。

在double中，120被精确存储，因为它是整数值。但是0.05不是。 double被近似为可以表示最接近的0.05的数字。0.5是2的幂次方（1/2），所以它可以被准确地存储，从而避免了舍入误差。

如果要使所有数字与您在十进制系统中输入/显示的方式完全相同，请使用decimal。

decimal x, y;
x = 120.0M;
y = 0.05M;

decimal z = x % y;  // z is 0

- Stefan Steinegger

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一个 double 总是一个精确的值。决定它的值的操作可能是不精确的。double a = 0.1; --> a 有一个精确的值，可能略微不同于数学上的 0.1。double b = 0.125; --> b 有一个精确的值，与数学上的 0.125 相同。仍然建议使用 decimal。 - chux - Reinstate Monica

“exact value that may slightly differ” 可以翻译为“略有差异的非精确值”，或简单地翻译成“不精确的”。 - Stefan Steinegger

@chux：每个数字值都有其分辨率。在这个上下文中，“精确”意味着该值正好存储为您输入的值或显示的值。整数是精确值。如果您键入7（例如在代码中的常量中），它不会在幕后存储6.999999999999999。小数也是如此。双精度浮点数则不同。由于其存储格式，它无法精确地存储输入/显示的值。 - Stefan Steinegger

“doubles are never exact values”是绝对的胡说八道。考虑到C#使用IEEE754，这个答案可以得到相当的升级。 - Bathsheba

@Bathsheba：实现IEEE754标准并不能确保双精度浮点数能够精确存储十进制值。请看我的最后一条评论，了解在使用十进制系统输入/显示值与双精度浮点数的存储格式之间存在的差异。如果你不相信我所说的，请使用问题中的代码自行验证。 - Stefan Steinegger

Answer 2

你可以这样做：

double a, b, r;

a = 120;
b = .05;

r = a - Math.floor(a / b) * b;

这应该会有所帮助 ;)

- Kevin Dungs

Answer 3

http://en.wikipedia.org/wiki/Floating_point#Accuracy_problems 可以帮助您了解为什么会得到这些“奇怪”的结果。浮点数有一定的精度。只需尝试这些查询并查看结果：

在二进制中0.5

在二进制中0.05

- Flo

Answer 4

我相信如果你使用 decimal 也会正常工作。

- configurator

Answer 5

取模应该只用于整数。余数来自欧几里得除法。使用双精度浮点数时，可能会导致意想不到的结果。

请参阅本文。

- rockeye

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你可以安全地使用取模运算符处理小数。 - Stefan Steinegger

Answer 6

这就是我们使用的... :)

 public double ModuloOf(double v1, double v2)
    {
        var mult = 0;

        //find number of decimals
        while (v2 % 1 > 0)
        {
            mult++;
            v2 = v2 * 10;
        }

        v1 = v1 * Math.Pow(10, mult);

        var rem = v1 % v2;
        return rem / Math.Pow(10, mult);
    }

- Giorgos Pippos