在 Swift 中规避精度丢失的妙招

Swift 中的浮点型以其高效性而著称，但当您深入研究时，可能会遇到一个棘手的陷阱：精度丢失。这就好比用 10 进制表示 1/3——您无论如何也无法得到精确的值。

为什么会出现这种情况呢？让我们从浮点型的底层原理说起。它由两部分组成：一个尾数和一个以 2 为底的指数。然而，可悲的是，2 的倍数无法精确表示十进制小数，例如 0.1 或 0.3。

这就解释了为什么像 0.3 这样的数字在 Swift 中会变成 0.29999999999999999。这不是精度错误，而是二进制表示的固有缺陷。

了解了原因，我们就可以找到规避精度丢失的办法了。以下是一些有效的方法：

• 使用十进制类型: Decimal 类型专为处理十进制小数而设计，精度更高，不会出现舍入误差。

• 舍入操作: 通过舍入或截断操作，您可以控制数字的精度。例如，Decimal 类型提供了一个 rounded() 方法，允许您指定小数点后的位数。

• 保留原始值: 对于需要精确度的情况，最好的办法是保留原始值，而不是对其进行任何浮点运算。这可以防止舍入错误的积累。

• 使用 String 操作: 对于某些场景，您可以使用 String 操作来处理小数。例如，将数字转换为字符串，然后使用 String 类型提供的 components(separatedBy:) 方法提取小数部分。

假设我们想计算圆的面积。如果我们使用浮点型，可能会遇到精度丢失：

let radius: Float = 3.14
let area = Float.pi * radius * radius
print(area) // 输出：29.99999821540339

要解决这个问题，我们可以使用 Decimal 类型：

let radius: Decimal = 3.14
let area = Decimal.pi * radius * radius
print(area) // 输出：31.4159265358979323846264338327950288

正如您所看到的，Decimal 类型提供了更高的精度，消除了舍入误差。

在 Swift 中规避精度丢失至关重要，以确保计算的准确性。通过使用适当的数据类型、舍入操作、保留原始值或使用 String 操作，您可以避免令人沮丧的舍入错误，并获得您应得的精确度。