浮点数误差
浮点数一个普遍的问题就是在计算机的世界中,浮点数并不能准确地表示十进制。并且,即便是最简单的数学运算,也会带来不可控制的后果。因为,在计算机的世界中只认识0与1。
- >>> x = 4.20
- >>> y = 2.10
- >>> x + y
- 6.3000000000000007
- >>> (x+y) == 6.3
- False
- >>> x = 1.2
- >>> y = 2.3
- >>> x + y
- 3.5
- >>> (x + y) == 3.5
- True
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上述种种问题,就来自于计算机的cpu与浮点数的表示方式,我们自己在代码层面是没法控制的。在有些需要精确表示浮点数的场合,例如财务结算,这些误差就不可接受。
decimal模块进行十进制数学计算
Python中的decimal模块可以解决上面的烦恼
decimal模块中,可以通过整数,字符串或原则构建decimal.Decimal对象。如果是浮点数,特别注意因为浮点数本身存在误差,需要先将浮点数转化为字符串。
- >>> from decimal import Decimal
- >>> from decimal import getcontext
- >>> Decimal('4.20') + Decimal('2.10')
- Decimal('6.30')
- >>> from decimal import Decimal
- >>> from decimal import getcontext
- >>> x = 4.20
- >>> y = 2.10
- >>> z = Decimal(str(x)) + Decimal(str(y))
- >>> z
- Decimal('6.3')
- >>> getcontext().prec = 4 #设置精度
- >>> Decimal('1.00') /Decimal('3.0')
- Decimal('0.3333')
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当然精度提升的同时,肯定带来的是性能的损失。在对数据要求特别精确的场合(例如财务结算),这些性能的损失是值得的。但是如果是大规模的科学计算,就需要考虑运行效率了。毕竟原生的float比Decimal对象肯定是要快很多的。