Java中的浮点和双精度数据类型

Question

float 数据类型是单精度 32 位 IEEE 754 浮点数，double 数据类型是双精度 64 位 IEEE 754 浮点数。

这是什么意思？我什么时候应该使用 float 而不是 double 或反之亦然？

Answer 1

上面的Wikipedia page 是一个很好的起点。

总结一下：

• float 用 32 位表示，有 1 个符号位、8 个指数位和 23 个有效位（或从科学记数法数得出的数字：2.33728*10^{12；33728 是有效位）。}

• double 用 64 位表示，有 1 个符号位、11 位指数和 52 位有效数。

默认情况下，Java 使用double 来表示它的浮点数（所以文字3.14 被输入double）。它也是可以为您提供更大数字范围的数据类型，因此我强烈建议您在 float 上使用它。

可能有某些库实际上会强制您使用 float，但总的来说 - 除非您可以保证您的结果足够小以适合 float 的 prescribed range，否则最好选择double。

如果您需要准确性 - 例如，您不能使用不准确的十进制值（例如 1/10 + 2/10），或者您正在使用货币进行任何操作（例如，代表 $10.33在系统中），然后使用BigDecimal，它可以支持任意数量的精度并优雅地处理此类情况。

Answer 2

一个浮点数给你大约。 6-7 位小数精度，而双精度为您​​提供大约。 15-16。 double 的数字范围也更大。

double 需要 8 个字节的存储空间，而 float 只需要 4 个字节。

Answer 3

浮点数，也称为实数，用于计算需要小数精度的表达式。例如，诸如平方根之类的计算或诸如正弦和余弦之类的超越数会产生一个精度需要浮点类型的值。 Java 实现了标准 (IEEE–754) 浮点类型和运算符集。浮点类型有两种，float 和 double，分别代表单精度数和双精度数。它们的宽度和范围如下所示：

   Name     Width in Bits   Range 
    double  64              1 .7e–308 to 1.7e+308
    float   32              3 .4e–038 to 3.4e+038

浮动

float 类型指定使用 32 位存储的单精度值。单精度在某些处理器上速度更快，占用的空间是双精度的一半，但当值非常大或非常小时时会变得不精确。当您需要小数部分但不需要很高的精度时，浮点类型的变量很有用。

以下是一些示例浮点变量声明：

浮动高温，低温；

双倍

双精度，由 double 关键字表示，使用 64 位来存储一个值。在一些针对高速数学计算进行了优化的现代处理器上，双精度实际上比单精度更快。所有超越数学函数，例如 sin()、cos() 和 sqrt()，都返回双精度值。当您需要在多次迭代计算中保持准确性，或者正在处理大数值时，double 是最佳选择。

Answer 4

这会报错：

public class MyClass {
    public static void main(String args[]) {
        float a = 0.5;
    }
}

/MyClass.java:3: 错误：不兼容的类型：从双精度到浮点数的可能有损转换 浮动 a = 0.5;

这会很好用

public class MyClass {
    public static void main(String args[]) {
        double a = 0.5;
    }
}

这也可以很好地工作

public class MyClass {
    public static void main(String args[]) {
        float a = (float)0.5;
    }
}

原因：默认情况下，Java 将实数存储为 double 以确保更高的精度。

Double 占用更多空间但在计算过程中更精确，float 占用更少空间但不太精确。

Answer 5

Java 似乎偏向于使用 double 进行计算：

以我今天早些时候编写的程序为例，当我使用 float 时，这些方法不起作用，但现在当我用 double 替换 float 时效果很好（在 NetBeans IDE 中）：

package palettedos;
import java.util.*;

class Palettedos{
    private static Scanner Z = new Scanner(System.in);
    public static final double pi = 3.142;

    public static void main(String[]args){
        Palettedos A = new Palettedos();
        System.out.println("Enter the base and height of the triangle respectively");
        int base = Z.nextInt();
        int height = Z.nextInt();
        System.out.println("Enter the radius of the circle");
        int radius = Z.nextInt();
        System.out.println("Enter the length of the square");
        long length = Z.nextInt();
        double tArea = A.calculateArea(base, height);
        double cArea = A.calculateArea(radius);
        long sqArea = A.calculateArea(length);
        System.out.println("The area of the triangle is\t" + tArea);
        System.out.println("The area of the circle is\t" + cArea);
        System.out.println("The area of the square is\t" + sqArea);
    }

    double calculateArea(int base, int height){
        double triArea = 0.5*base*height;
        return triArea;
    }

    double calculateArea(int radius){
        double circArea = pi*radius*radius;
        return circArea;
    }

    long calculateArea(long length){
        long squaArea = length*length;
        return squaArea;
    }
}

Answer 6

根据 IEEE 标准，float 是实数的 32 位表示，而 double 是 64 位表示。

在 Java 程序中，我们通常会看到双精度数据类型的使用。这只是为了避免溢出，因为使用 double 数据类型可以容纳的数字范围大于使用 float 时的范围。

此外，当需要高精度时，建议使用双精度。很少有很久以前实现的库方法仍然需要使用 float 数据类型作为必须的（那只是因为它是使用 float 实现的，没有别的！）。

但是，如果您确定您的程序需要较小的数字并且使用 float 不会发生溢出，那么使用 float 将大大提高您的空间复杂度，因为 float 需要 double 所需的一半内存。

Answer 7

这个例子说明了如何从 Java 中的浮点数中提取符号（最左边的位）、指数（后面的 8 位）和尾数（最右边的 23 位）。

int bits = Float.floatToIntBits(-0.005f);
int sign = bits >>> 31;
int exp = (bits >>> 23 & ((1 << 8) - 1)) - ((1 << 7) - 1);
int mantissa = bits & ((1 << 23) - 1);
System.out.println(sign + " " + exp + " " + mantissa + " " +
  Float.intBitsToFloat((sign << 31) | (exp + ((1 << 7) - 1)) << 23 | mantissa));

同样的方法可用于双精度数（11 位指数和 52 位尾数）。

long bits = Double.doubleToLongBits(-0.005);
long sign = bits >>> 63;
long exp = (bits >>> 52 & ((1 << 11) - 1)) - ((1 << 10) - 1);
long mantissa = bits & ((1L << 52) - 1);
System.out.println(sign + " " + exp + " " + mantissa + " " +
  Double.longBitsToDouble((sign << 63) | (exp + ((1 << 10) - 1)) << 52 | mantissa));

信用：http://s-j.github.io/java-float/

Answer 8

您应该使用 double 而不是 float 来进行精确计算，而在使用不太精确的计算时应该使用 float 而不是 double。 Float 只包含十进制数，而 double 包含一个 IEEE754 双精度浮点数，更容易包含和计算更准确的数字。希望这会有所帮助。

Answer 9

在常规编程计算中，我们不使用浮点数。如果我们确保结果范围在浮点数据类型的范围内，那么我们可以选择浮点数据类型来节省内存。通常，我们使用 double 有两个原因：-

• 如果我们想使用浮点数作为浮点数据类型，那么方法调用者必须显式添加 F 或 f 后缀，因为默认情况下每个浮点数都被视为双精度数。增加了程序员的负担。如果我们使用浮点数作为双精度数据类型，那么我们不需要添加任何后缀。
• Float 是单精度数据类型，占用 4 个字节。因此，在大型计算中，我们不会得到完整的结果。如果我们选择double数据类型，它占用8个字节，我们会得到完整的结果。

float 和 double 数据类型都是专为科学计算而设计的，其中近似误差是可以接受的。如果准确性是最优先考虑的问题，则建议使用 BigDecimal 类而不是 float 或 double 数据类型。来源：-Float and double datatypes in Java