java中float和double的大小比較

float說明

• 在Java中float爲單精度小數，佔4個字節空間，其中1爲表示符號位，8爲表示指數爲，剩下23位表示小數位。舉個例子：1.234*10¹² ，其中1.234爲指數表示的小數位，12表示指數位（科學表示法中的指數學法），所以小數爲23位在計算機中的大小爲0~2²³，十進制範圍則是：0～8388608，最多表示7爲數小數，嚴格來說甚至只能表示6爲的準確，因爲0～2²³的十進制返回不是0 ~ 9999999。所以超過0 ～ 8388608的小數部分在計算機存儲的float中會發生截取現象，導致與實際輸入的大小不符的錯誤。
  下面我們通過一個測試代碼來測試結果：

public class Test{

    public static void main(String[] args) {
		float f = 1/3f;
		System.out.println("1/3f = " + 1/3f);
		System.out.println("(1/3f == 0.3333334f) = " + (1f/3f == 0.3333334f));
		f +=1;
		System.out.println("f = " + f);
		System.out.println("f = " + (f - 1));
		System.out.println("1/3f = " + (1f/3f == f - 1));
    }

輸出log如下：

1/3f = 0.33333334
(1/3f == 0.33333334f) = true
f = 1.3333334
f = 0.33333337
1/3f = false

• 首先分析第一行輸出，1/3f最後返回float類型的小數，結果爲0.3333334，轉爲指數寫法則爲3.333334*10^-1，小數爲8位，其中前七位在準確範圍內，第八位4不在，所以第八位是取得近似值。
• 接下來是第二行的輸出，直接比較，由於比較的值剛好等於第一行的輸出的結果，所以在計算機內部轉爲2進制後數據相等。
• 第三行是+1後的結果，我們發現小數位數還是8位，但是由於前面多了一個1，所以後面相應的少了一個3，符合float的精度結果，但是此時我們發現，數據其實已經存在了精度的丟失
• 第四行-1則是回覆+1之前的狀態，發現此時小數位的狀態已經發生改變，並且此時的值和+1之前的值已經不一致，但是按照正常邏輯來說，+1之後再-1數值應該是不可變的。所以在float計算過程中存在精度的問題。
• 和上一行一樣，直接比較原始計算值與+1後再-1的值是否相等

根據上面的實驗分析可以得出，float數值的等於比較實用==是不可靠的。因爲存在精度問題，所以float比較相等，都應該在指定的精度範圍內比較，才具備可操作性，例如以下代碼：

public class Test{
		private static final float PRECISION = 0.000001f;
		private static final float PRECISION2 = 0.00001f;
		private static final float PRECISION3 = PRECISION * 10000;

    public static void main(String[] args) {
		float f = 1/3f;
		System.out.println("1/3f = " + 1/3f);
		f +=1;
		System.out.println("f = " + f);
		System.out.println("f = " + (f - 1));
		System.out.println("(1f/3f + 1) - f = " + ((1f/3f + 1) - f < PRECISION));
		System.out.println("1f/3f - (f - 1) = " + (1f/3f - (f - 1) < PRECISION2));
		float f2 = 10000f/3f;
		System.out.println("10000f/3f = " + f2);
		System.out.println("10000f/3f - (f2 - 1) = " + ((10000f/3f -1) - (f2 - 1) < PRECISION3));
        executors.shutdown();
    }
}

輸出結果：

1/3f = 0.33333334
f = 1.3333334
f = 0.33333337
(1f/3f + 1) - f = true
1f/3f - (f - 1) = true
10000f/3f = 3333.3333
10000f/3f - (f2 - 1) = true

對比上一個實驗，我們此時比較大小都是在指定的精度範圍內比較的，所以都是相等。因爲對於超出精度範圍的值，我們無法控制其值的大小，所以對於超出精度範圍的比較沒有實際意義，另外最後有個10000f/3f的大小比較是爲了說明，精度範圍是隨着要比較的float目標值大小而改變的。

double說明

• double值俗稱雙精度，與float非常相似，區別僅在於double的大小爲8個字節，其中1個符號爲，11位指數位，52位小數位，所以其小數爲返回爲0~2⁵²， 十進制範圍爲0～4 503 599 627 370 496，攻擊16位，百分百保證精度的小數位數爲17位。等於比較也是在指定精度範圍內才具有比較意義。

代碼中的使用

所以平時涉及到小數使用，特別是要求精確範圍使用時，一般保留兩位小數時，存儲和計算都會默認使用整數，在實際顯示的時候再除以100，得到精確的兩位小數（比如商品價格）。在金融領域，一般要求精度較高，都會是由BigDecimal來計算大小，避免因爲精度產生的誤差。