Sự khác biệt giữa thập phân, float và double trong .NET?

Sự khác nhau giữa là gì decimal, floatvà doubletrong NET?

Khi nào thì ai đó sẽ sử dụng một trong những thứ này?

floatvà doublelà các loại điểm nhị phân nổi . Nói cách khác, chúng đại diện cho một số như thế này:

10001.10010110011

Số nhị phân và vị trí của điểm nhị phân đều được mã hóa trong giá trị.

decimallà một nổi thập phân loại điểm . Nói cách khác, chúng đại diện cho một số như thế này:

12345.65789

Một lần nữa, số và vị trí của dấu thập phân đều được mã hóa trong giá trị - đó là những gì làm cho decimalvẫn là loại dấu phẩy động thay vì loại điểm cố định.

Điều quan trọng cần lưu ý là con người được sử dụng để biểu diễn các số nguyên không ở dạng thập phân và mong đợi kết quả chính xác trong các biểu diễn thập phân; không phải tất cả các số thập phân đều có thể biểu diễn chính xác trong dấu phẩy động nhị phân - ví dụ 0,1 - vì vậy nếu bạn sử dụng giá trị dấu phẩy động nhị phân, bạn sẽ thực sự có được xấp xỉ 0,1. Bạn vẫn sẽ nhận được xấp xỉ khi sử dụng dấu thập phân trôi nổi - ví dụ, kết quả của việc chia 1 cho 3 không thể được biểu diễn chính xác.

Đối với những gì để sử dụng khi:

• Đối với các giá trị là "số thập phân chính xác tự nhiên", nên sử dụng decimal. Điều này thường phù hợp với bất kỳ khái niệm nào được phát minh bởi con người: giá trị tài chính là ví dụ rõ ràng nhất, nhưng cũng có những khái niệm khác. Ví dụ, hãy xem xét số điểm được trao cho thợ lặn hoặc người trượt băng.

• Đối với các giá trị là nhiều vật phẩm tự nhiên hơn mà thực sự không thể đo được chính xác , float/ doublephù hợp hơn. Ví dụ, dữ liệu khoa học thường sẽ được trình bày dưới dạng này. Ở đây, các giá trị ban đầu sẽ không "chính xác về mặt chính xác" để bắt đầu, do đó, kết quả mong đợi để duy trì "độ chính xác thập phân" là không quan trọng. Các loại điểm nhị phân nổi có tốc độ làm việc nhanh hơn nhiều so với số thập phân.

Chính xác là sự khác biệt chính.

Float - 7 chữ số (32 bit)

Nhân đôi -15-16 chữ số (64 bit)

Số thập phân -28-29 chữ số có nghĩa (128 bit)

Số thập phân có độ chính xác cao hơn nhiều và thường được sử dụng trong các ứng dụng tài chính đòi hỏi độ chính xác cao. Số thập phân chậm hơn nhiều (tới 20 lần trong một số thử nghiệm) so với số lần tăng / gấp đôi.

Số thập phân và Floats / Double có thể được so sánh mà không cần cast trong khi Floats và Double có thể. Số thập phân cũng cho phép các số không mã hóa hoặc dấu.

float flt = 1F/3;
double dbl = 1D/3;
decimal dcm = 1M/3;
Console.WriteLine("float: {0} double: {1} decimal: {2}", flt, dbl, dcm);

Kết quả :

float: 0.3333333  
double: 0.333333333333333  
decimal: 0.3333333333333333333333333333

Cấu trúc thập phân được định hướng chặt chẽ cho các tính toán tài chính đòi hỏi độ chính xác, tương đối không dung nạp được làm tròn. Số thập phân không đủ cho các ứng dụng khoa học, tuy nhiên, vì một số lý do:

• Một sự mất mát chính xác nhất định có thể được chấp nhận trong nhiều tính toán khoa học vì các giới hạn thực tế của vấn đề vật lý hoặc tạo tác được đo. Mất độ chính xác không được chấp nhận trong tài chính.
• Decimal chậm hơn nhiều so với float và double đối với hầu hết các hoạt động, chủ yếu là do các hoạt động của dấu phẩy động được thực hiện ở dạng nhị phân, trong khi công cụ Decimal được thực hiện trong cơ sở 10 (tức là float và double được xử lý bởi phần cứng FPU, chẳng hạn như MMX / SSE , trong khi số thập phân được tính trong phần mềm).
• Decimal có phạm vi giá trị nhỏ hơn không thể chấp nhận được gấp đôi, mặc dù thực tế là nó hỗ trợ nhiều chữ số chính xác hơn. Do đó, Decimal không thể được sử dụng để thể hiện nhiều giá trị khoa học.

+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+
| C#      | .Net Framework | Signed? | Bytes    | Possible Values                             |
| Type    | (System) type  |         | Occupied |                                             |
+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+
| sbyte   | System.Sbyte   | Yes     | 1        | -128 to 127                                 |
| short   | System.Int16   | Yes     | 2        | -32768 to 32767                             |
| int     | System.Int32   | Yes     | 4        | -2147483648 to 2147483647                   |
| long    | System.Int64   | Yes     | 8        | -9223372036854775808 to 9223372036854775807 |
| byte    | System.Byte    | No      | 1        | 0 to 255                                    |
| ushort  | System.Uint16  | No      | 2        | 0 to 65535                                  |
| uint    | System.UInt32  | No      | 4        | 0 to 4294967295                             |
| ulong   | System.Uint64  | No      | 8        | 0 to 18446744073709551615                   |
| float   | System.Single  | Yes     | 4        | Approximately ±1.5 x 10-45 to ±3.4 x 1038   |
|         |                |         |          |  with 7 significant figures                 |
| double  | System.Double  | Yes     | 8        | Approximately ±5.0 x 10-324 to ±1.7 x 10308 |
|         |                |         |          |  with 15 or 16 significant figures          |
| decimal | System.Decimal | Yes     | 12       | Approximately ±1.0 x 10-28 to ±7.9 x 1028   |
|         |                |         |          |  with 28 or 29 significant figures          |
| char    | System.Char    | N/A     | 2        | Any Unicode character (16 bit)              |
| bool    | System.Boolean | N/A     | 1 / 2    | true or false                               |
+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+

Xem ở đây để biết thêm thông tin .

Tôi sẽ không nhắc lại hàng tấn thông tin tốt (và một số thông tin xấu) đã được trả lời trong các câu trả lời và nhận xét khác, nhưng tôi sẽ trả lời câu hỏi tiếp theo của bạn bằng một mẹo:

Khi nào thì ai đó sẽ sử dụng một trong những thứ này?

Sử dụng số thập phân cho các giá trị được tính

Sử dụng float / double cho các giá trị đo

Vài ví dụ:

• tiền (chúng ta đếm tiền hay đo tiền?)

• khoảng cách (chúng ta có tính khoảng cách hoặc đo khoảng cách không? *)

• điểm số (chúng ta có tính điểm hay đo điểm không?)

Chúng tôi luôn luôn đếm tiền và không bao giờ nên đo lường nó. Chúng tôi thường đo khoảng cách. Chúng tôi thường tính điểm.

* Trong một số trường hợp, cái mà tôi gọi là khoảng cách danh nghĩa , chúng ta thực sự có thể muốn 'đếm' khoảng cách. Ví dụ: có thể chúng ta đang xử lý các dấu hiệu quốc gia hiển thị khoảng cách đến các thành phố và chúng ta biết rằng những khoảng cách đó không bao giờ có nhiều hơn một chữ số thập phân (xxx.x km).

float 7 chữ số chính xác

double có khoảng 15 chữ số chính xác

decimal có khoảng 28 chữ số chính xác

Nếu bạn cần độ chính xác tốt hơn, sử dụng gấp đôi thay vì nổi. Trong các CPU hiện đại, cả hai loại dữ liệu đều có hiệu năng gần như giống nhau. Lợi ích duy nhất của việc sử dụng phao là chúng chiếm ít không gian hơn. Thực tế chỉ quan trọng nếu bạn có nhiều người trong số họ.

Tôi thấy điều này thật thú vị. Những gì mọi nhà khoa học máy tính nên biết về số học dấu phẩy động

Không ai đề cập đến điều đó

Trong cài đặt mặc định, Floats (System.Single) và double (System.Double) sẽ không bao giờ sử dụng kiểm tra tràn trong khi Decimal (System.Decimal) sẽ luôn sử dụng kiểm tra tràn.

Ý tôi là

decimal myNumber = decimal.MaxValue;
myNumber += 1;

ném OverflowException .

Nhưng những điều này không:

float myNumber = float.MaxValue;
myNumber += 1;

&

double myNumber = double.MaxValue;
myNumber += 1;

1. Double và float có thể được chia cho số nguyên 0 mà không có ngoại lệ ở cả thời gian biên dịch và thời gian chạy.
2. Số thập phân không thể chia cho số nguyên bằng không. Biên dịch sẽ luôn thất bại nếu bạn làm điều đó.

Số nguyên, như đã đề cập, là số nguyên. Họ không thể lưu trữ điểm gì đó, như .7, .42 và .007. Nếu bạn cần lưu trữ các số không phải là số nguyên, bạn cần một loại biến khác. Bạn có thể sử dụng loại kép hoặc loại nổi. Bạn đặt các loại biến này theo cùng một cách chính xác: thay vì sử dụng từ này int, bạn nhập doublehoặc float. Như thế này:

float myFloat;
double myDouble;

( floatviết tắt của "dấu phẩy động" và chỉ có nghĩa là một số có một điểm gì đó ở cuối.)

Sự khác biệt giữa hai là ở kích thước của các số mà họ có thể giữ. Đối với float, bạn có thể có tối đa 7 chữ số trong số của bạn. Đối với doubles, bạn có thể có tối đa 16 chữ số. Nói chính xác hơn, đây là kích thước chính thức:

float:  1.5 × 10^-45  to 3.4 × 10^38  
double: 5.0 × 10^-324 to 1.7 × 10^308

floatlà số 32 bit và doublelà số 64 bit.

Nhấp đúp chuột vào nút mới của bạn để lấy mã. Thêm ba dòng sau vào mã nút của bạn:

double myDouble;
myDouble = 0.007;
MessageBox.Show(myDouble.ToString());

Dừng chương trình của bạn và quay lại cửa sổ mã hóa. Thay đổi dòng này:

myDouble = 0.007;
myDouble = 12345678.1234567;

Chạy chương trình của bạn và nhấp vào nút đôi của bạn. Hộp thông báo hiển thị chính xác số. Tuy nhiên, thêm một số khác vào cuối và C # sẽ lại làm tròn lên hoặc xuống. Đạo đức là nếu bạn muốn chính xác, hãy cẩn thận làm tròn!

• số float: ± 1,5 x 10 ^ -45 đến ± 3,4 x 10 ^ 38 (~ 7 số liệu có ý nghĩa
• gấp đôi: ± 5.0 x 10 ^ -324 đến ± 1.7 x 10 ^ 308 (15-16 số liệu có ý nghĩa)
• số thập phân: ± 1.0 x 10 ^ -28 đến ± 7.9 x 10 ^ 28 (28-29 số liệu có ý nghĩa)

Đây là một chủ đề thú vị đối với tôi, vì ngày nay, chúng ta vừa gặp một lỗi nhỏ khó chịu, liên quan đến decimalviệc có độ chính xác thấp hơn mộtfloat .

Trong mã C # của chúng tôi, chúng tôi đang đọc các giá trị số từ bảng tính Excel, chuyển đổi chúng thành một decimal, sau đó gửi decimallại cho Dịch vụ để lưu vào cơ sở dữ liệu SQL Server .

Microsoft.Office.Interop.Excel.Range cell = …
object cellValue = cell.Value2;
if (cellValue != null)
{
    decimal value = 0;
    Decimal.TryParse(cellValue.ToString(), out value);
}

Bây giờ, đối với hầu hết tất cả các giá trị Excel của chúng tôi, điều này đã hoạt động rất tốt. Nhưng đối với một số người, các giá trị Excel rất nhỏ, sử dụng decimal.TryParseđã mất hoàn toàn giá trị. Một ví dụ như vậy là

• cellValue = 0,00006317592

• Decimal.TryPude (cellValue.ToString (), out value); // sẽ trả về 0

Giải pháp, thật kỳ lạ, là chuyển đổi các giá trị Excel thành doubleđầu tiên, sau đó thành mộtdecimal :

Microsoft.Office.Interop.Excel.Range cell = …
object cellValue = cell.Value2;
if (cellValue != null)
{
    double valueDouble = 0;
    double.TryParse(cellValue.ToString(), out valueDouble);
    decimal value = (decimal) valueDouble;
    …
}

Mặc dù doublecó độ chính xác thấp hơn a decimal, nhưng số lượng nhỏ thực sự đảm bảo này vẫn sẽ được công nhận. Vì một số lý do, double.TryParsethực tế đã có thể lấy được số lượng nhỏ như vậy, trong khidecimal.TryParse sẽ đặt chúng về 0.

Lạ Rất kỳ quặc.

Đối với các ứng dụng như trò chơi và hệ thống nhúng trong đó bộ nhớ và hiệu suất đều quan trọng, float thường là loại lựa chọn số vì nó nhanh hơn và bằng một nửa kích thước gấp đôi. Các số nguyên từng là vũ khí được lựa chọn, nhưng hiệu suất điểm nổi đã vượt qua số nguyên trong các bộ xử lý hiện đại. Số thập phân là đúng!

Các loại biến số thập phân, kép và nổi khác nhau theo cách chúng lưu trữ các giá trị. Độ chính xác là điểm khác biệt chính trong đó float là kiểu dữ liệu dấu phẩy động có độ chính xác đơn (32 bit), double là kiểu dữ liệu dấu phẩy động chính xác (64 bit) và thập phân là kiểu dữ liệu dấu phẩy động 128 bit.

Float - 32 bit (7 chữ số)

Nhân đôi - 64 bit (15-16 chữ số)

Số thập phân - 128 bit (28-29 chữ số có nghĩa)

Tìm hiểu thêm về ... sự khác biệt giữa Thập phân, Nổi và Đôi

Vấn đề với tất cả các loại này là một sự thiếu chính xác nhất định VÀ vấn đề này có thể xảy ra với các số thập phân nhỏ như trong ví dụ sau

Dim fMean as Double = 1.18
Dim fDelta as Double = 0.08
Dim fLimit as Double = 1.1

If fMean - fDelta < fLimit Then
    bLower = True
Else
    bLower = False
End If

Câu hỏi: Biến bLower chứa giá trị nào?

Trả lời: Trên máy 32 bit, bLower chứa TRUE !!!

Nếu tôi thay thế Double by Decimal, bLower chứa FALSE là câu trả lời tốt.

Nhân đôi, vấn đề là fMean-fDelta = 1.09999999999 thấp hơn 1.1.

Thận trọng: Tôi nghĩ rằng cùng một vấn đề chắc chắn có thể tồn tại đối với số khác vì Decimal chỉ là một gấp đôi với độ chính xác cao hơn và độ chính xác luôn luôn là một giới hạn.

Trên thực tế, Double, Float và Decimal tương ứng với số thập phân BINary trong COBOL!

Thật đáng tiếc rằng các loại số khác được triển khai trong COBOL không tồn tại trong .Net. Đối với những người không biết về COBOL, tồn tại trong COBOL theo kiểu số

BINARY or COMP like float or double or decimal
PACKED-DECIMAL or COMP-3 (2 digit in 1 byte)
ZONED-DECIMAL (1 digit in 1 byte) 

Nói một cách đơn giản:

1. Các loại biến số thập phân, kép và nổi khác nhau theo cách chúng lưu trữ các giá trị.
2. Độ chính xác là sự khác biệt chính (Lưu ý rằng đây không phải là sự khác biệt duy nhất) trong đó float là loại dữ liệu dấu phẩy động có độ chính xác đơn (32 bit), gấp đôi là loại dữ liệu dấu phẩy động chính xác (64 bit) và thập phân là 128 bit kiểu dữ liệu dấu phẩy động.
3. Bảng tóm tắt:

/==========================================================================================
    Type       Bits    Have up to                   Approximate Range 
/==========================================================================================
    float      32      7 digits                     -3.4 × 10 ^ (38)   to +3.4 × 10 ^ (38)
    double     64      15-16 digits                 ±5.0 × 10 ^ (-324) to ±1.7 × 10 ^ (308)
    decimal    128     28-29 significant digits     ±7.9 x 10 ^ (28) or (1 to 10 ^ (28)
/==========================================================================================

Sự khác biệt chính giữa mỗi trong số này là độ chính xác.

floatlà một 32-bitsố, doublelà một 64-bitsố và decimallà một 128-bitsố.

• Số thập phân 128 bit (28-29 chữ số có nghĩa) Trong trường hợp ứng dụng tài chính, tốt hơn là sử dụng loại Số thập phân vì nó mang lại cho bạn mức độ chính xác cao và dễ tránh các lỗi làm tròn Sử dụng số thập phân cho toán học không nguyên khi cần độ chính xác (ví dụ: tiền và tiền tệ)

• Double 64 bit (15-16 chữ số) Loại kép có lẽ là loại dữ liệu được sử dụng phổ biến nhất cho các giá trị thực, ngoại trừ tiền xử lý. Sử dụng gấp đôi cho toán học không nguyên trong đó câu trả lời chính xác nhất là không cần thiết.

• Float 32 bit (7 chữ số) Nó được sử dụng chủ yếu trong các thư viện đồ họa vì nhu cầu xử lý rất cao, cũng được sử dụng trong các tình huống có thể chịu đựng các lỗi làm tròn.

Decimalschậm hơn nhiều so với a double/float.

Decimalsvà Floats/Doubleskhông thể được so sánh mà không có diễn viên trong khi Floatsvà Doublescó thể.

Decimals cũng cho phép các số không mã hóa hoặc dấu.

Để xác định thập phân, nổi và gấp đôi trong .Net (c #)

bạn phải đề cập đến các giá trị như:

Decimal dec = 12M/6;
Double dbl = 11D/6;
float fl = 15F/6;

và kiểm tra kết quả.

Và Byte Chiếm bởi mỗi

Float - 4
Double - 8
Decimal - 12