如何在Java中正确将double格式化为两位小数

Question

我正在尝试在Java应用程序中对双精度浮点数进行取整（而不是四舍五入）以保留两位小数。我使用DecimalFormat实现这一目标，但注意到对于接近零的负值，结果不是-0.01而是-0.00。

public class MyTest {

    void formatAndPrint(double value) {
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("0.00");
        df.setRoundingMode(RoundingMode.FLOOR);

        System.out.println(value + " => " + df.format(value));
    }

    @Test
    public void testFloor() {
        formatAndPrint(2.3289);  //  2.32
        formatAndPrint(2.3);     //  2.30
        formatAndPrint(-1.172);  // -1.18
        formatAndPrint(0.001);   //  0.00
        formatAndPrint(0.0001);  //  0.00
        formatAndPrint(-0.001);  // -0.01
        formatAndPrint(-0.0001); // -0.00 WRONG, expected: -0.01
    }
}

其他方案，例如Math.floor(value * 100.0) / 100.0没有这个问题，但还有其他问题，比如错误地将2.3向下舍入到2.29。

是否有适用于Java的舍位解决方案适用于所有情况？

- Jos de Jong

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你知道十进制数在二进制中并不是精确表示的吗？ - Thorbjørn Ravn Andersen

浮点数计算是否存在问题 - Serge Ballesta

是的，我完全意识到浮点数的局限性。我希望有一些聪明的解决方案。 - Jos de Jong

Answer 1

BigDecimal实现工作正常。

BigDecimal value = new BigDecimal(-0.0001);
value = value.setScale(2, BigDecimal.ROUND_FLOOR);
System.out.println(value.toPlainString());

输出结果：-0.01

2.3 仍然会舍入为2.29。这不是因为舍入的原因，而是因为使用了double类型表示2.3时，最接近的64位IEEE754表示形式是2.29999...

当实例化BigDecimal时，可以提供一个字符串，例如 new BigDecimal("2.3")，这样就不会出现这种错误。

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编辑：正如@Hulk所提到的，您可以/应该使用BigDecimal.valueOf()，它将调用Double.toString()来进行实例化。而Double.toString()不会使用精确值的double，而是会“四舍五入”到最接近的唯一值。

Double JavaDoc:

必须至少有一个数字来表示小数部分，除此之外还需要尽可能多但仅有所需的数字，以使参数值在相邻的double类型值中得到独特区分。

下面是一个小表格，其中包含long值（与Double.longBitsToDouble(long)一起使用）及其BigDecimal和Double.toString()对应项：

long value            Double.toString()    new BigDecimal()
4612361558371493473 - 2.2999999999999976 - 2.299999999999997601918266809661872684955596923828125
4612361558371493474 - 2.299999999999998  - 2.29999999999999804600747665972448885440826416015625
4612361558371493475 - 2.2999999999999985 - 2.299999999999998490096686509787105023860931396484375
4612361558371493476 - 2.299999999999999  - 2.2999999999999989341858963598497211933135986328125
4612361558371493477 - 2.2999999999999994 - 2.299999999999999378275106209912337362766265869140625
4612361558371493478 - 2.3                - 2.29999999999999982236431605997495353221893310546875
4612361558371493479 - 2.3000000000000003 - 2.300000000000000266453525910037569701671600341796875
4612361558371493480 - 2.3000000000000007 - 2.300000000000000710542735760100185871124267578125
4612361558371493481 - 2.300000000000001  - 2.300000000000001154631945610162802040576934814453125
4612361558371493482 - 2.3000000000000016 - 2.30000000000000159872115546022541821002960205078125

- Link64

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也尝试过这种方式，但这会将2.3变成2.29。 - Malte Hartwig

@dasblinkenlight，这就是为什么Link64使用了ROUND_FLOOR而不是ROUND_DOWN。 - Malte Hartwig

@Malte Hartwig 这是一个精度错误。当创建 BigDecimal 时，您可以将值提供为字符串，它会非常好地工作。 - Link64

哦，太棒了，确实有效。你能把它加到你的答案里吗？ - Malte Hartwig

谢谢@Link64，使用BigDecimal在这里非常有意义！我不知道为什么我自己想不到。 - Jos de Jong

值得一提的是，从double或float创建BigDecimal的首选方法是BigDecimal.valueOf，它的工作方式类似于字符串构造函数，并产生更直观的结果，避免了2.3问题：“这通常是将double（或float）转换为BigDecimal的首选方法，因为返回的值等于使用Double.toString（double）的结果构造BigDecimal的结果。” - Hulk