在Java中比较浮点数和双精度浮点数

Question

在Java中比较浮点数和双精度浮点数

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以下代码使用了类型为float和double的值。

float a=99999.99F;
double b=a;

System.out.println("a : "+a);
System.out.println("b : "+b);
System.out.println("a==b : "+(a==b));

它显示以下输出：

a : 99999.99
b : 99999.9921875
a==b : true

执行后，a和b的值分别为99999.99和99999.9921875，尽管a==b返回true。

比较表达式a==b为什么会返回true？

- Tiny

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在任何语言中，浮点数不能直接进行比较，必须通过与范围 > 和 < epsilon 进行比较才能更精确。请注意不要更改原意。 - amar

这个答案也值得一看：[链接]（https://dev59.com/h2865IYBdhLWcg3wnP2a#3730249） - KrishPrabakar

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@amar：这不是问题所在，也不是普遍适用的建议。这是一个错误的神话，源于对浮点运算工作原理的不理解。 - Eric Postpischil

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这个问题并不是那个问题的重复，因为在这个问题中，被比较的数字完全相等，而 == 运算符返回了正确的结果。 - Eric Postpischil

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参见：https://dev59.com/ZnVC5IYBdhLWcg3wixw0 - Pascal Cuoq

4个回答

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这是因为在IT技术中，常常需要处理大量的数据。

double b = a;

浮点值被转换(扩展)为双精度浮点数，但在转换过程中并不会丢失数据。

b == a

将a中的相同浮点值再次转换为双精度以与b进行比较。因此，两次转换的结果是相同的。

- Ingo

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打印 a 和 b 的原因是：

System.out.println("a : "+a);
System.out.println("b : "+b);

由于Java默认的浮点数打印仅显示足以区分其类型的数字，因此显示了不同的结果。在float a=99999.99F;中，值99999.99在float中无法准确表示，因此会转换为最接近的可表示值（99999.9921875），并将a设置为此值。

当打印a时，“99999.99”就足够显示该值了。

然后double b=a;将b设置为完全相同的值。但是，由于b是双精度型，因此在double中有其他可表示的值比99999.99更接近。如果您使用了double b = 99999.99;，则double具有更高的精度意味着b将被设置为更接近99999.99的值（99999.990000000005238689482212066650390625）。但是，您的代码已将b设置为比那个更远离99999.99的值。因此，当打印b时，Java必须使用更多的数字来显示其值不是最接近99999.99的double。

最后，当您比较a和b时，比较返回true，因为a和b具有完全相同的值。

总之：a和b是完全相等的，但是由于在double中表示得更细致，所以打印b时会使用更多数字。

- Eric Postpischil

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如果使用不同的值，可能更容易看出发生了什么。例如，如果使用值1234512.345f，则该值将打印为1234512.4，但如果转换为double，则将打印为1234512.375。最接近1234512.345的float值恰好等于1234512.375；两侧的值分别为1234512.25和1234512.5；由于值1234512.4比这两个值更接近1234512.375，因此没有必要使用更多数字来表示更精确的内容。在1234512.375和1234512.4之间有许多百万个双倍值；因此，较短的表示形式不足以显示该数量作为double。Java将使用尽可能多的数字来唯一地标识该值作为double。

- supercat

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可以查看英文原文，
原文链接

- JVMATL · Accepted Answer

在最后一行中，你比较a==b时，将a的值隐式地提升为double类型进行比较。因此，实际上正在评估的是(((double)a)==b)，当然，这将评估为true，因为首先将a作为double类型初始化。

换句话说，最后一个布尔表达式(a==b)是在询问：

是否（将某个浮点值转换为double类型）==（在其他地方将同一浮点值转换为double类型）

答案是：是。

更新：下面的评论者指出了一个很好的观点：当将a升级为double类型时，存储的数字值实际上并没有改变，尽管它看起来是因为打印了不同的值。问题在于浮点数存储的方式；如果不让这个答案变得太长并且涉及到我的知识深度以外的领域，你需要知道的是，一些简单的十进制值不能被二进制浮点形式完美表示，无论你有多少个数字位数（就像你不能使用有限数量的3来完美表示10进制的1/3一样，如0.333333...），因此，当你使用float（浮点数的32位表示）分配其中一个这些值，然后将其转换为double（64位表示），并使用println显示该数字的值时，你可能会看到更多的数字。

println方法将显示可转换为计算机内部看到的相同float（或double）值的最短十进制数字字符串。虽然在您的示例中前两个调用println中传递了相同的数值，但是double类型具有更高的精度，因此println需要打印更多的数字以显示“将转换为（double）99999.99F的最短十进制数字字符串”。如果您的示例为9999.50，则两个数字将打印相同的结果，因为二进制数可以很好地表示1/2。

注意：我离浮点数专家还差得远呢；如果您想深入了解此处发生的情况，请查看(http://docs.oracle.com/cd/E19957-01/806-3568/ncg_goldberg.html )。