整数除法：如何得到一个双精度浮点数？

Question

对于此代码块：

int num = 5;
int denom = 7;
double d = num / denom;

d的值为0.0。可以通过强制类型转换来让它发挥作用：

double d = ((double) num) / denom;

但是是否有另一种方法可以得到正确的double结果呢？我不喜欢将基本类型强制转换，因为谁知道会发生什么。

- walnutmon

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将“int”转换为“double”是安全的，您始终会获得相同的值且不会丢失精度。 - Peter Lawrey

我想知道编译器在执行除法时是否采取了以下正确步骤：1）将num转换为float 2）同样将denom转换为float 3）将num除以denom。如果我有错误，请告诉我。 - mannyee

Answer 1

double num = 5;

这避免了强制类型转换。但是，你会发现强制类型转换是明确定义的。你不必猜测，只需查看JLS。int到double是扩展转换。来自§5.1.2：

扩展原始类型转换不会丢失有关数值总体大小的信息。

将int或long值转换为float，或将long值转换为double，可能会导致精度损失--也就是说，结果可能会丢失一些最低有效位的值。在这种情况下，使用IEEE 754舍入至最近模式(§4.2.4)，生成的浮点值将是整数值的正确舍入版本。

5可以被准确地表示为一个double。

- Matthew Flaschen

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不要害怕投掷。学习它的工作原理。一切都很明确。 - Mark Peters

@FabricioPH 这适用于任何情况，并且与*1.0解决方案完全相同。 - Vitruvie

@Saposhiente 这不仅仅是工作与否的问题。改变变量类型对我来说似乎是肮脏的代码。如果你有一个必须是整数类型的东西，并且你改变了浮点数表示形式只是为了能够执行数学运算，那么你可能会冒险。此外，在某些情况下，将变量读取为整数可以使代码更易于理解。 - Rudolf Real

@FabricioPH，即使通过乘以1.0仍然会以不同的方式更改结果的类型。 “对我来说似乎是肮脏的代码”并没有解释您认为在哪种情况下乘以1.0实际上更好（或者为什么可能更好）。 - Matthew Flaschen

@FabricioPH，您和OP似乎都存在一种错误的信念（在您说“更改变量类型”时），即执行(double)num会以某种方式更改num。实际上并不是这样-它只是为语句的上下文创建了一个临时double。 - Paul Tomblin

Answer 2

把原始类型强制转换使用起来有什么问题吗？

如果你不想强制转换，你可以这样做：

double d = num * 1.0 / denom;

- Paul Tomblin

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在执行乘法操作前，会进行隐式类型转换。 - Alice Purcell

在大多数情况下，这比更改其他变量的类型要好。 - Rudolf Real

@FabricioPH，除非你有引用的来源，否则没有任何证据表明这是真的。 - Vitruvie

@Saposhiente 在你的另一个类似的评论中回复了。 - Rudolf Real

你也可以使用“D”后缀（执行相同的隐式转换）; -- 所以例如：double d = num * 1D / denom; - BrainSlugs83

Answer 3

我不喜欢将基本类型进行强制转换，谁知道会发生什么事情。

为什么你对强制转换基本类型有一种无理的恐惧呢？当你把一个int转换成 double时并不会发生什么坏事。如果你只是不确定它的工作原理，可以在Java语言规范中查找。将一个int转换成double是一种扩大基本类型转换。

你可以通过将分母进行强制转换来消除额外的括号：

double d = num / (double) denom;

- Jesper

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你同样可以执行 double d = (double) num / denom;...（好的，这取决于优先级）。 - user85421

Answer 4

如果你更改了一个变量的类型，那么如果你的公式发生变化，你就需要记得再次加入一个double，因为如果这个变量不再参与计算，结果就会出错。我有一个习惯在计算中进行类型转换，并在其旁边添加注释。

double d = 5 / (double) 20; //cast to double, to do floating point calculations

请注意，对结果进行转换并不能解决问题。

double d = (double)(5 / 20); //produces 0.0

- alianos-

Answer 5

类型转换是唯一的方法

也许你不会显式地进行类型转换，但它会发生。

现在，我们有几种方法可以尝试获得double值（其中num和denom是int类型，并且当然是使用强制转换） -

1. 使用显式转换：

• double d = (double) num / denom;
• double d = ((double) num) / denom;
• double d = num / (double) denom;
• double d = (double) num / (double) denom;

但不能使用double d = (double) (num / denom);

2. 使用隐式转换：

• double d = num * 1.0 / denom;
• double d = num / 1d / denom;
• double d = (num + 0.0) / denom;
• double d = num; d /= denom;

但不能使用double d = num / denom * 1.0;
以及不能使用double d = 0.0 + (num / denom);

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现在，如果你问：哪个更好？显式的？还是隐式的？

好吧，不要给出一个直接的答案。只需记住：我们程序员不喜欢源代码中的惊喜或魔法。而且，额外的操作肯定不会使您的代码更有效率。对吧？

- Minhas Kamal

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这也适用于浮点数吗？ - Quimbo

Answer 6

将其中一个整数或两个整数都转换为浮点数，以强制使用浮点数进行计算。否则，始终会优先选择整数运算。因此：

1. double d = (double)5 / 20;
2. double v = (double)5 / (double) 20;
3. double v = 5 / (double) 20;

请注意，强制转换结果是不行的。因为首先按照优先级规则进行除法计算。

double d = (double)(5 / 20); //produces 0.0

我认为你所考虑的铸造方式并没有任何问题。

- Nikhil Kumar

Answer 7

最好的方法是

int i = 3;
Double d = i * 1.0;

d is 3.0 now.

- Alp Altunel

Answer 8

使用类似以下的内容：

double step = 1d / 5;

(1d 是将数字 1 转换为 double 类型)

- ungalcrys

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1d不是一个强制类型转换，它只是一个声明。 - Sefier Tang

Answer 9

您可以考虑对操作进行封装。例如：

class Utils
{
    public static double divide(int num, int denom) {
        return ((double) num) / denom;
    }
}

这样可以让你查找（仅一次）强制转换是否完全符合你的要求。该方法也可以接受测试，以确保它继续按照你的意愿执行。无论你使用什么技巧来引起除法（你可以使用这里的任何答案），只要它产生正确的结果即可。在任何需要除两个整数的地方，现在你只需调用Utils::divide并相信它会做正确的事情。

- Ken Wayne VanderLinde

Answer 10

只需添加“D”。

int i = 6;
double d = i / 2D; // This will divide bei double.
System.out.println(d); // This will print a double. = 3D

- Ricardo

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通常，小数点后缀“.0”对人类来说更清晰。 d 是下一个最好的选择。我认为 D 有害，因为它看起来太像数字，容易与数字相邻。 - AndrewF