关于 Swift 中精度的重大问题：NSDecimalNumber 与 Decimal

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2023-09-28 02:05:13

Swift 中的 NSDecimalNumber 与 Decimal：应对金融计算的精度难题

引言

对于处理金融计算的开发者来说，精度问题是一个挥之不去的梦魇。Swift 中用于处理数字的两个重要类型——NSDecimalNumber 和 Decimal——乍看之下很相似，但暗藏着根本性差异，可能对你的应用程序行为产生重大影响。

NSDecimalNumber 与 Decimal：关键差异

1. 存储格式

NSDecimalNumber 采用二进制编码十进制 (BCD) 格式存储数字，而 Decimal 使用十进制浮点格式。BCD 格式精确度更高，但占用存储空间更多。十进制浮点格式更紧凑，但存在舍入误差的风险，尤其在处理极小数字时。

2. 精度

NSDecimalNumber 提供任意精度，这意味着它能精确存储和操作任意数量的有效数字。Decimal 的精度受浮点表示的限制，这会导致舍入误差，特别是在进行多次计算时。

3. 舍入行为

NSDecimalNumber 在执行算术运算时使用固定的舍入模式，而 Decimal 的舍入模式可配置。这会导致不同的舍入结果，影响应用程序行为，尤其是在需要准确舍入时。

最佳实践：避免精度问题

为了绕开恼人的精度问题，遵循这些最佳实践至关重要：

选择合适的类型： 对于需要高精度和任意精度表示的应用程序，请使用 NSDecimalNumber。对于不需要任意精度或存储空间受限的应用程序，可以使用 Decimal。
注意舍入行为： 了解 NSDecimalNumber 的固定舍入模式和 Decimal 的可配置舍入模式，确保与应用程序的舍入要求一致。
避免不必要的转换： 在 NSDecimalNumber 和 Decimal 之间进行转换可能会引入舍入误差。尽量避免转换，或使用明确的舍入模式控制转换行为。
使用经过测试的库： 考虑使用经过测试和优化的库来处理金融计算，例如 NSDecimal 或 Decimal。这些库提供了处理精度问题的工具和实用程序。

示例：计算利息

假设我们要计算某项投资的利息。我们有本金 principal、利率 rate 和期限 years。

使用 NSDecimalNumber：

let principal = NSDecimalNumber(string: "1000.00")
let rate = NSDecimalNumber(string: "0.05")
let years = NSDecimalNumber(string: "5")

let interest = principal.multiplying(by: rate).multiplying(by: years)

print("Interest: \(interest)") // 输出：50.00

使用 Decimal：

let principal = Decimal(string: "1000.00")!
let rate = Decimal(string: "0.05")!
let years = Decimal(string: "5")!

let interest = principal * rate * years

print("Interest: \(interest)") // 输出：50.00000000000001