C#中的测量单位转换逻辑

Question

我正在为我的程序添加一个功能，用户可以随时更改他们的计量单位，并使程序重新计算他们的输入和输出。

例如，如果用户输入20磅的物品，然后决定改用公斤工作，他可以随时选择这个选项，程序会将他的20磅输入重新计算为9千克。然后，如果他决定使用盎司工作，它会将那9千克转换为320盎司等等。

最有效和高效的方法是什么？我一直在想如何实现正确的公式。

- EvanRyan

Answer 1

在所有计算中使用标准单位（或您喜欢的单位）。

• 将用户输入从其所需的任何单位转换为标准单位。
• 使用标准单位执行计算。
• 将答案转换回用户想要的单位。

只有用户界面需要关心单位转换，其余代码无需担心。

- Mark Byers

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我同意。不要从之前的单位进行转换，否则会失去精度。 - James Westgate

否则你的着陆器要么会超过目标并飞向太空，要么会在表面上猛烈爆炸！;) - FrustratedWithFormsDesigner

我建议在你的数据库（或者你存储数据的任何地方）使用国际单位制（SI单位制）来存储信息。 - msarchet

我之前写了一个测试，确实是这样操作的，但是我正在为添加此功能的人提供服务，他声称希望代码执行所有转换（而不仅仅是为接口进行转换）。很高兴知道我没有完全错 :) 非常感谢你们的帮助。 - EvanRyan

如果您在标准单位中进行所有计算，则所有输入和输出都必须进行转换，否则会丢失精度，除非用户恰好在标准单位中工作。如果您在用户的工作单位中执行所有计算，则只需在他们更改单位时进行转换。 - Gabe

Answer 2

将值以已知的度量单位内部存储（例如，将所有内容都存储为千克），并具有将已知单位转换为其他所有单位的方程。

基本上，您只需要转换显示的单位，所有内部计算都可以在单个单位中完成。

作为一个曲线球，如果您想尝试一些前沿的东西，F#具有强大的UoM机制内置...

- Paolo

Answer 3

在我曾经工作的一个程序中，我们在“Units”命名空间下有单独的类，例如Units.Torque或Units.Length。

如果您创建一个类似于Units.Weight的类，并将所有转换因子作为const值和可能的单位作为枚举，则可以调用该类并转换为所需的单位。这是我们使用的系统的一个非常基本的示例：

namespace Units
{
    class Weight
    {
        public enum WeightType
        {
            kg,
            lb
        }

        const double kgTolbs = 2.20462262;

        public static double Convert(double value, WeightType fromUnits, WeightType toUnits)
        {
            //Code here to convert units
        }
    }
}

通过这个结构，您可以随意地在各种单位类型之间进行转换。

- Mike Webb

Answer 4

我们刚刚正式发布了我们的轻量级测量和数据类型转换库UnitOf，适用于C#（也适用于Java和JavaScript），可以在不需要知道任何转换因子的情况下完成您所需的操作。您可以声明一个无状态的UnitOf.Mass变量，从而允许您转换到任何单位或仅执行单行转换：

//As a stateless variable
UnitOf.Mass unit = new UnitOf.Mass() .FromPounds(20);
double kilograms = unit.ToKilograms();  //9.07184
double ounces = unit.ToOuncesUS();  //319.99973897268154

//As one liners
double kilogram  = new UnitOf.Mass().FromPounds(20).ToKilograms();  //9.07184
double ounces = new UnitOf.Mass().FromPounds(20).ToOuncesUS();  //319.99973897268154

质量只是 UnitOf 中可用的 20 种测量之一，UnitOf 也是免费且开源的。

- Digidemic