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Swift 的计算精度问题:为什么我们需要 Decimal?

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在开发涉及金额计算的 iOS 应用时,使用浮点型数字往往会导致精度丢失问题。这是因为浮点型数字在计算机中是以二进制形式存储的,而十进制数字在计算机中是以十进制形式存储的。当浮点型数字与十进制数字进行计算时,计算机必须先将十进制数字转换为二进制数字,然后再进行计算。在这个过程中,可能会出现精度丢失。

例如,我们使用浮点型数字来计算 0.1 + 0.2 的值。计算机首先将 0.1 转换为二进制形式,得到 0.0001100110011001100110011001101。然后将 0.2 转换为二进制形式,得到 0.001100110011001100110011001101。最后,计算机将这两个二进制数字相加,得到 0.010011001100110011001100110111。将这个二进制数字转换为十进制数字,得到 0.2999999999999999888977697537484345957636833190918.

可以看到,计算结果与期望值 0.3 相差甚远。这就是浮点型数字精度丢失问题的一个典型例子。

为了解决浮点型数字精度丢失问题,我们可以使用 Decimal 类型。Decimal 类型是 Swift 中的一个固定精度的十进制数字类型。它可以存储最多 38 位十进制数字,并且不会出现精度丢失问题。

以下是如何使用 Decimal 类型来计算 0.1 + 0.2 的值的示例:

let a = Decimal(string: "0.1")!
let b = Decimal(string: "0.2")!
let c = a + b
print(c) // 0.3

可以看到,使用 Decimal 类型来计算,结果是准确的。

在涉及金额计算的 iOS 应用中,我们应该使用 Decimal 类型来存储和计算金额。这样可以避免精度丢失问题,确保计算结果的准确性。

除了精度丢失问题之外,使用浮点型数字还可能会遇到其他问题。例如,浮点型数字的比较可能会产生不准确的结果。这是因为浮点型数字在计算机中是以二进制形式存储的,而二进制形式的数字并不总是能够准确地表示十进制数字。例如,0.1 和 0.2 这两个十进制数字在计算机中是以 0.0001100110011001100110011001101 和 0.001100110011001100110011001101 这两个二进制数字表示的。这两个二进制数字在计算机中并不相等。因此,使用浮点型数字来比较 0.1 和 0.2 这两个十进制数字时,可能会得到错误的结果。

为了避免这些问题,我们应该在涉及金额计算的 iOS 应用中使用 Decimal 类型。Decimal 类型可以存储最多 38 位十进制数字,并且不会出现精度丢失问题。它还支持精确的比较。因此,使用 Decimal 类型可以确保计算结果的准确性和可靠性。