如何提高字符转float数据时的数据精度

在开发中经常遇到float类型数据转化为NSString再进行显示,但是经常遇到精度出错的问题,如下代码:

float testF = 123.45;
NSString *testStr = [NSString stringWithFormat:@"%.2f",testF];

NSLog(@"testF  %f",testF);
NSLog(@"testStr  %@",testStr);

按照一般的逻辑,打印出来的日志应该都是123.45才对,不过用测试工程一看就知道打印出来的是:

2018-05-12 17:23:34.991681+0800 aabbccdd[9469:258142] testF 123.449997
2018-05-12 17:23:34.992835+0800 aabbccdd[9469:258142] testStr 123.45

还有就是从服务端拿到的NSString转换为Float后数据值不准确。
苹果有专门的API:NSDecimalNumber。顾名思义这是一个十进制数字类,继承自NSNumber,苹果针对浮点类型计算精度问题提供出来的计算类,基于十进制的科学计数法来计算,同时可以指定舍入模式,一般用于货币计算。

NSDecimalNumber是NSNumber的不可变子类。苹果针对浮点型计算时存在精度计算误差的问题而提供的一个计算类,它是基于10进制的定点计算保证了精度不会缺失。同时也可以定制精度的取正类型:向上取正、向下去正、四舍五入等。相对与浮点类型的计算,NSDecimalNumber提供了更加精准的计算。

Alt text

一个定点数包含了:用一个尾数(Mantissa)、一个基数(Base)、一个指数(Exponent)以及一个表示正负的符号(sign).
比如 15.99 用十进制科学计数法可以表达为 +1599 × 10⁻² ,其中 1.2345 为尾数,10 为基数,2 为指数。sign为 ‘+’。

代码表示:

NSDecimalNumber *price;
price = [NSDecimalNumber decimalNumberWithMantissa:1599
exponent:-2
isNegative:NO];

price = [NSDecimalNumber decimalNumberWithString:@"15.99"];

// 或者直接由字符串生成NSDecimalNumber
price = [NSDecimalNumber decimalNumberWithString:@"15.99"];

算式:
基本的加减乘除用法如下:

NSDecimalNumber *price1 = [NSDecimalNumber decimalNumberWithString:@"15.99"];
NSDecimalNumber *price2 = [NSDecimalNumber decimalNumberWithString:@"29.99"];
NSDecimalNumber *coupon = [NSDecimalNumber decimalNumberWithString:@"5.00"];
NSDecimalNumber *discount = [NSDecimalNumber decimalNumberWithString:@".90"];
NSDecimalNumber *numProducts = [NSDecimalNumber decimalNumberWithString:@"2.0"];

NSDecimalNumber *subtotal = [price1 decimalNumberByAdding:price2];
NSDecimalNumber *afterCoupon = [subtotal decimalNumberBySubtracting:coupon];
NSDecimalNumber *afterDiscount = [afterCoupon decimalNumberByMultiplyingBy:discount];
NSDecimalNumber *average = [afterDiscount decimalNumberByDividingBy:numProducts];
NSDecimalNumber *averageSquared = [average decimalNumberByRaisingToPower:2];

打印数值如下:
NSLog(@"Subtotal: %@", subtotal); // 45.98

NSLog(@"After coupon: %@", afterCoupon); // 40.98

NSLog((@"After discount: %@"), afterDiscount); // 36.882

NSLog(@"Average price per product: %@", average); // 18.441

NSLog(@"Average price squared: %@", averageSquared); // 340.070481

取正方式
上面的没个算式方法都有个扩充的带behavior参数的方法。通过behavior可以对最后的结果进行取正和保留小数个数的限制。你可以自定义behavior:

// Rounding policies :
// Original
//value 1.2 1.21 1.25 1.35 1.27
// Plain 1.2 1.2 1.3 1.4 1.3 四舍五入
// Down 1.2 1.2 1.2 1.3 1.2 向下取正
// Up 1.2 1.3 1.3 1.4 1.3 向上取正
// Bankers 1.2 1.2 1.2 1.4 1.3 (特殊的四舍五入,碰到保留位数后一位的数字为5时,根据前一位的奇偶性决定。为偶时向下取正,为奇数时向上取正。如:1.25保留1为小数。5之前是2偶数向下取正1.2;1.35保留1位小数时。5之前为3奇数,向上取正1.4)

typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSRoundingMode) {

  NSRoundPlain,   // Round up on a tie
  NSRoundDown,    // Always down == truncate
  NSRoundUp,      // Always up
  NSRoundBankers  // on a tie round so last digit is even

};

//scale:保留有效小数的个数(为0的无效小数后自动过滤).
//Exactness:进度异常、Overflow:向上溢出、Underflow:向下溢出、DivideByZero:除数为0。当参数为YES出错会抛出异常,为NO时忽略异常。返回nil.
NSDecimalNumberHandler *roundUp = [NSDecimalNumberHandler
decimalNumberHandlerWithRoundingMode:NSRoundUp
scale:2
raiseOnExactness:NO
raiseOnOverflow:NO
raiseOnUnderflow:NO
raiseOnDivideByZero:YES];

PS:NSDecimalNumber同时提供了isEqualToNumber:方法和NSNumber进行判断是否相等。

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