为什么在声明浮点数时需要加上"f"?

Question

示例：

float timeRemaining = 0.58f;

为什么在这个数字的末尾需要f？

- Thomas

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可能是因为否则它会被视为“double”。 - Uwe Keim

0.58（不带f后缀）是double类型的文字常量，不能将double值赋给float，就像不能将int值赋给string一样。但是您可以将float值分配给double，因为在这里您正在扩展（C＃将隐式为您转换，因为不会丢失精度）。 - Dave New

可能是为什么应该在C#中使用文字常量？的重复问题。 - KV Prajapati

@AdamHouldsworth：我不确定这是否是链接问题的重复。在这个问题中，你需要使用f（否则会有编译器错误）。也许这个问题应该被编辑成“为什么编译器会给出这个错误？”——虽然几乎肯定有一个重复的问题。 - Jon

@AdamHouldsworth - 所有的路都通向 double & int。 - KV Prajapati

Answer 1

你的浮点数声明包含两个部分：

1. 它声明变量 timeRemaining 的类型为 float。
2. 它将值 0.58 赋给该变量。

问题出现在第二部分。

右侧表达式被单独计算。根据 C# 规范，一个包含小数点但没有后缀的数字会被解释为 double。

因此，我们现在有一个 double 值，我们想要将其赋给一个类型为 float 的变量。为了做到这一点，必须存在从 double 到 float 的隐式转换。但是，由于在转换过程中可能会丢失信息（在本例中确实如此），因此不存在这样的转换。

原因是编译器使用的值实际上不是 0.58，而是最接近 0.58 的浮点值，对于 double 是 0.57999999999999978655962351581366...，对于 float 则是精确的 0.579999946057796478271484375。

严格来说，f并不是必需的。您可以通过将值转换为float来避免使用f后缀：

float timeRemaining = (float)0.58;

- Jeffrey Sax

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两个问题：你是如何得出数字'0.579999946057796478271484375'的？(float) 0.58会如何工作？你之前说过不进行转换，因为信息可能会丢失，那么为什么强制类型转换会起作用呢？ - SexyBeast

1. 我使用的是Windows计算器，它最多可以使用34位数字。
2. 我说过没有隐式转换。强制类型转换是显式转换，因此您明确告诉编译器您需要进行转换，这是允许的。

- Jeffrey Sax

有趣...希望您仍在监视这篇文章。我之前在观看网络广播时接触到了后缀'm'。您如何让Windows计算器显示.58作为浮点值？我尝试了几个按钮，看起来它们会强制发生这种情况，但没有......一直得到0.58。我必须尊重一个如此熟练掌握工具的人... - user1585204

我理解 float 的整个 F 事情，但为什么呢？当你声明变量时，它被声明为浮点数，因此在编译时应该知道这个值是浮点数。当你声明一个 double 时也是同样的道理。这没有意义，因为你有 float myvalue = 2.4; 现在编译器应该已经知道 float 是变量的类型了。我错过了什么吗？谢谢！ - Frank G.

@FrankG。两个原因：1.表达式“2.4”在其他地方被解释为双倍数。 2.不允许隐式缩小转换（例如从double到float）。如果您想对这些规则进行例外，那么您必须有一个非常好的理由。只是为了节省一个按键的操作可能不足以说服我们。 - Jeffrey Sax

Answer 2

由于编译器可以使用多种数值类型来表示值0.58：float、double和decimal。除非您允许编译器为您选择一个，否则您必须消除歧义。 double的文档说明如果您未指定类型，则编译器始终将double作为任何实数数字文字的类型：

引用： 默认情况下，在赋值运算符右侧的实数数字文字被视为double。但是，如果您希望将整数视为double，请使用后缀d或D。

添加后缀f创建一个float；后缀d创建一个double；后缀m创建一个decimal。所有这些后缀均可大写。

然而，这仍然不足以解释为什么这个代码无法编译：

float timeRemaining = 0.58;

答案的缺失部分是，将 double 的 0.58 转换为 float 的 timeRemaining 可能会丢失信息，因此编译器拒绝隐式应用它。如果您添加显式转换，则会执行转换；如果您添加 f 后缀，则不需要转换。在这两种情况下，代码都将编译。

- Jon

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但是如果变量是浮点数，它怎么可能是双精度或十进制呢？我似乎漏掉了什么。 - Thomas

@BlazArt 是的，这句话说明编译器甚至不尝试检查赋值目标。这个原因将被埋藏在编译器团队所做的设计选择中。我猜最好明确表达以避免可能的混淆，或者说实现起来太昂贵了，而只是有两个规则，一个用于“int”，一个用于“double”。 - Adam Houldsworth

关于信息丢失，您能告诉我强制类型转换是如何实际进行的，与它们存储在IEEE 754格式中有关吗？Double具有更高的精度，这是否意味着从float到double的转换将始终起作用，例如double a = 0.69f;？ - SexyBeast

为什么CS不根据变量类型自动执行，就像其他语言一样呢？ - mercury

如果你写 var x = 0，那么它将被解释为整数，如果 x=0.0 或者 0d，那么它会被解释为双精度浮点数，如果是 0.0f 或者 0f，那么就是单精度浮点数。 - Ferazhu

Answer 3

问题在于，为了允许涉及float和double的某些类型的隐式操作，.NET需要明确指定涉及混合操作数的所有情况下应该发生什么，或者允许在一个方向上执行类型之间的隐式转换；Microsoft选择效仿Java，允许偶尔有精度优势的方向，但经常牺牲正确性并且通常会产生麻烦。

在几乎所有情况下，取最接近特定数字数量的double值并将其分配给float，将产生最接近相同数量的float值。有一些极端情况，例如值9007199791611905；最好的float表示将是9007200328482816（误差为536870911），但将最佳的double表示（即9007199791611904）强制转换为float将产生9007199254740992（误差为536870913）。然而，将某个数量的最佳double表示转换为float通常会产生最佳可能的float表示，或者两个本质上一样好的表示之一。

请注意，即使在极端情况下，这种理想的行为也适用；例如，数量10^308的最佳float表示与转换该数量的最佳double表示所达到的float表示匹配。同样，数量10^309的最佳float表示与转换该数量的最佳double表示所达到的float表示匹配。

不幸的是，不需要显式转换的方向上的转换很少有如此准确。将某个值的最佳float表示转换为double很少会产生非常接近该值的最佳double表示，而且在某些情况下，结果可能相差数百个数量级（例如，将10^40的最佳float表示转换为double将产生一个比10^300的最佳double表示更大的值）。

遗憾的是，转换规则就是它们所是的样子，因此在“安全”方向上转换值时必须使用愚蠢的类型转换和后缀，并小心危险方向上的隐式类型转换，这些转换通常会产生虚假的结果。

- supercat