11. Java 详解浮点数字面量

11. Java 详解浮点数字面量

在 Java 中，浮点数默认是 double 类型，除非使用 F 或 f 指定 float 类型。 Java 支持科学计数法（E 或 e）表示大或小的浮点数。

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1️⃣ float 和 double 的区别

类型	大小（位）	默认类型	小数精度	示例
float	32	❌ 需要 f	7 位	3.14f
double	64	✅ 默认	15-16 位	3.1415926535

📌 如果浮点数字面量没有 F 或 f，默认是 double

float piFloat = 3.14f;  // ✅ 正确
double piDouble = 3.14; // ✅ 正确（默认 double）

⚠ 错误示例

float errorFloat = 3.14; // ❌ 错误：默认是 double，不能赋值给 float

✅ 正确做法

float correctFloat = 3.14f;  // ✅ 正确
float alsoCorrect = (float) 3.14; // ✅ 正确（强制转换）

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2️⃣ F、D 结尾的浮点数

• F 或 f → 表示 float（32 位）
• D 或 d → 表示 double（64 位，默认可省略）

float floatNumber = 1.23f;  // ✅ float（必须加 f）
double doubleNumber1 = 1.23d;  // ✅ double（d 可省略）
double doubleNumber2 = 1.23;   // ✅ double（默认）

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3️⃣ 科学计数法

Java 支持 E 或 e 表示科学计数法（指数表示法），即 base × 10^exponent

double bigNumber = 1.2E3;   // 1.2 × 10³ = 1200.0
double smallNumber = 5.6e-4; // 5.6 × 10⁻⁴ = 0.00056

💡 等价写法

double bigNumber = 1.2E3;   // 等价于 1200.0
double smallNumber = 5.6e-4; // 等价于 0.00056

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4️⃣ _ 分隔符（Java 7+）

Java 7 允许使用 _ 作为分隔符，提高可读性：

double million = 1_000_000.00;  // ✅ 1,000,000.00
float scientific = 3.14_159_265f;  // ✅ 3.14159265
System.out.println(million);  // 输出 1000000.0

⚠ 错误用法

double wrong = 100_.50; // ❌ 不能放在小数点前后
double alsoWrong = 1._23; // ❌ 不能紧跟着小数点

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5️⃣ 浮点数的特殊值

Java 浮点数支持无穷大、负无穷大和 NaN（Not a Number）：

System.out.println(Double.POSITIVE_INFINITY); // ∞
System.out.println(Double.NEGATIVE_INFINITY); // -∞
System.out.println(Double.NaN);  // NaN（非数值）

✅ 无穷大示例

double infinity = 1.0 / 0; // ✅ 输出 ∞
double negInfinity = -1.0 / 0; // ✅ 输出 -∞

✅ NaN（非数值）示例

double notANumber = 0.0 / 0.0;  // ✅ NaN
System.out.println(Double.isNaN(notANumber)); // ✅ true

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6️⃣ BigDecimal 处理精确小数

⚠️ 浮点数不能用于精确计算（如货币计算）！

double a = 0.1 + 0.2;
System.out.println(a);  // ❌ 结果：0.30000000000000004（精度丢失）

✅ 正确方式：使用 BigDecimal

import java.math.BigDecimal;

BigDecimal a = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.2");
BigDecimal result = a.add(b);
System.out.println(result);  // ✅ 0.3

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7️⃣ 浮点数的精度误差

浮点数的计算可能会有误差：

System.out.println(0.1 + 0.2 == 0.3);  // ❌ false（0.30000000000000004）

✅ 解决方案

• 用 BigDecimal 进行精确计算
• 用 Math.round() 进行四舍五入

double sum = 0.1 + 0.2;
double rounded = Math.round(sum * 100.0) / 100.0;
System.out.println(rounded);  // ✅ 0.3

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🔹 结论

特性	描述
默认浮点类型	double（64 位）
float 需要 F 或 f	否则会报错
D 可选	double 可以加 D，但通常省略
支持科学计数法	E 或 e（1.2E3 = 1200.0）
可以用 _ 分隔符	1_000_000.00
浮点数可能有精度误差	不能用于货币计算，用 BigDecimal 代替

✅ 最佳实践

• 默认用 double，float 仅在大数组优化时使用
• 避免浮点数用于货币计算，改用 BigDecimal
• 如果 float 变量，必须加 F
• 科学计数法适用于大数值计算

🚀 希望这个讲解能帮你彻底掌握 Java 浮点数！ 🎯