如何知道 BigDecimal 是否可以准确地转换为 float 或 double？

Question

BigDecimal类有一些有用的方法来保证无损转换：

• byteValueExact()
• shortValueExact()
• intValueExact()
• longValueExact()

但是，方法floatValueExact()和doubleValueExact()不存在。

我阅读了方法floatValue()和doubleValue()的 OpenJDK 源代码。 两者似乎分别回Float.parseFloat()和Double.parseDouble() ，它们可能返回正无穷大或负无穷大。 例如，解析 10,000 个 9 的字符串将返回正无穷大。 据我了解， BigDecimal没有无穷大的内部概念。 此外，将 100 个 9 的字符串解析为double得到1.0E100 ，它不是无穷大，但会失去精度。

什么是合理的实现floatValueExact()和doubleValueExact() ？

我想到了结合BigDecimal.doubleValue() 、 BigDecial.toString() 、 Double.parseDouble(String)和Double.toString(double)的double解决方案，但它看起来很乱。 我想在这里问，因为可能（必须）有一个更简单的解决方案。

需要明确的是，我不需要高性能解决方案。

Answer 1

通过阅读文档，它对numTypeValueExact变体所做的一切就是检查是否存在小数部分，或者该值对于数字类型来说是否太大并抛出异常。

至于floatValue()和doubleValue() ，正在进行类似的溢出检查，但不是抛出异常，而是返回Double.POSITIVE_INFINITY或Double.NEGATIVE_INFINITY用于双精度和Float.POSITIVE_INFINITY或Float.NEGATIVE_INFINITY用于浮点数。

因此，最合理（也是最简单）的 float 和 double exact方法的实现应该简单地检查转换是否返回POSITIVE_INFINITY或NEGATIVE_INFINITY 。

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此外，请记住BigDecimal旨在处理由于对大型无理数使用float或double而导致的精度不足，因此正如@JB Nizet 评论的那样，您可以添加到上面的另一项检查是将double或float转换回BigDecimal看看你是否仍然获得相同的价值。 这应该证明转换是正确的。

以下是floatValueExact()的这种方法：

public static float floatValueExact(BigDecimal decimal) {
    float result = decimal.floatValue();
    if (!(Float.isNaN(result) || Float.isInfinite(result))) {
        if (new BigDecimal(String.valueOf(result)).compareTo(decimal) == 0) {
            return result;
        }
    }
    throw new ArithmeticException(String.format("%s: Cannot be represented as float", decimal));
}

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使用compareTo而不是上面的equals是有意的，以免对检查过于严格。 只有当两个BigDecimal对象具有相同的值和比例（小数部分的大小）时， equals才会评估为 true，而compareTo在无关紧要时将忽略这种差异。 例如2.0与2.00 。