我正在为我的应用程序测试一些简单的解决方案,我遇到了一些问题出现在我脑海中的情况...... "为什么一个浮点数在 JSON 中正确表示(如我所料)而另一个没有......?">
在这种情况下,从字符串到十进制,然后到数字的JSON:"98.39"从人类的角度来看是完全可以预测的,但是数字:"98.40"看起来并不那么漂亮......
我的问题是,有人可以向我解释一下,为什么从字符串到十进制的转换对一个浮点数的预期是有效的,但对于另一个浮点数则不是。
我对浮点数错误有很多红色,但我无法弄清楚过程是如何从 字符串 ->...基于二进制的转换内容...->到双精度对于这两种情况都有不同的精度。
我的游乐场代码:
struct Price: Encodable {
let amount: Decimal
}
func printJSON(from string: String) {
let decimal = Decimal(string: string)!
let price = Price(amount: decimal)
//Encode Person Struct as Data
let encodedData = try? JSONEncoder().encode(price)
//Create JSON
var json: Any?
if let data = encodedData {
json = try? JSONSerialization.jsonObject(with: data, options: [])
}
//Print JSON Object
if let json = json {
print("Person JSON:n" + String(describing: json) + "n")
}
}
let stringPriceOK = "98.39"
let stringPriceNotOK = "98.40"
let stringPriceNotOK2 = "98.99"
printJSON(from: stringPriceOK)
printJSON(from: stringPriceNotOK)
printJSON(from: stringPriceNotOK2)
/*
------------------------------------------------
// OUTPUT:
Person JSON:
{
amount = "98.39";
}
Person JSON:
{
amount = "98.40000000000001";
}
Person JSON:
{
amount = "98.98999999999999";
}
------------------------------------------------
*/
我正在寻找/试图弄清楚逻辑单元执行了哪些步骤进行转换: "98.39" -> 十进制 -> 字符串 - 结果为"98.39">并且具有相同的转换链: "98.40" -> 十进制 -> 字符串 - 结果为"98.40000000000001">
非常感谢所有回复!
这纯粹是NSNumber
如何打印自身的工件。
JSONSerialization
在Objective-C中实现,并使用Objective-C对象(NSDictionary
,NSArray
,NSString
,NSNumber
等)来表示它从JSON反序列化的值。由于 JSON 包含一个带有小数点的裸数字作为"amount"
键的值,因此JSONSerialization
将其解析为double
并将其包装在NSNumber
中。
这些 Objective-C 类中的每一个都实现了description
方法来打印自身。
JSONSerialization
返回的对象是一个NSDictionary
。String(describing:)
通过向NSDictionary
发送description
方法将转换为String
。NSDictionary
通过将description
发送到其每个键和值(包括"amount"
键的NSNumber
值)来实现description
。
description
的NSNumber
实现使用printf
说明符%0.16g
格式化double
值。(我使用反汇编器进行了检查。关于g
说明符,C 标准说
最后,除非使用 # 标志,否则将从结果的小数部分中删除任何尾随零,如果没有剩余的小数部分,则会删除小数点宽字符。
最接近 98.39 的双精度正好是 98.3900 0000 0000 0005 6843 4188 6080 8014 8696 8994 1406 25。所以%0.16g
将其格式化为%0.14f
(请参阅标准以了解为什么它是 14,而不是 16),这给出了"98.39000000000000"
,然后砍掉尾随的零,给出"98.39"
。
最接近 98.40 的双精度正好是 98.4000 0000 0000 0056 8434 1886 0808 0148 6968 9941 4062 5。因此,%0.16g
将其格式化为%0.14f
,这给出了"98.40000000000001"
(因为四舍五入),并且没有尾随零要砍掉。
所以这就是为什么,当你打印JSONSerialization.jsonObject(with:options:)
的结果时,你会得到很多98.40的小数位数,但98.39只有两位数。
如果从 JSON 对象中提取数量并将其转换为 Swift 的本机Double
类型,然后打印这些Double
,则输出时间要短得多,因为Double
实现了更智能的格式化算法,该算法打印最短的字符串,该字符串在解析时会产生完全相同的Double
。
试试这个:
import Foundation
struct Price: Encodable {
let amount: Decimal
}
func printJSON(from string: String) {
let decimal = Decimal(string: string)!
let price = Price(amount: decimal)
let data = try! JSONEncoder().encode(price)
let jsonString = String(data: data, encoding: .utf8)!
let jso = try! JSONSerialization.jsonObject(with: data, options: []) as! [String: Any]
let nsNumber = jso["amount"] as! NSNumber
let double = jso["amount"] as! Double
print("""
Original string: (string)
json: (jsonString)
jso: (jso)
amount as NSNumber: (nsNumber)
amount as Double: (double)
""")
}
printJSON(from: "98.39")
printJSON(from: "98.40")
printJSON(from: "98.99")
结果:
Original string: 98.39
json: {"amount":98.39}
jso: ["amount": 98.39]
amount as NSNumber: 98.39
amount as Double: 98.39
Original string: 98.40
json: {"amount":98.4}
jso: ["amount": 98.40000000000001]
amount as NSNumber: 98.40000000000001
amount as Double: 98.4
Original string: 98.99
json: {"amount":98.99}
jso: ["amount": 98.98999999999999]
amount as NSNumber: 98.98999999999999
amount as Double: 98.99
请注意,实际的 JSON(在标记为json:
的行上)和 SwiftDouble
版本在所有情况下都使用最少的数字。使用-[NSNumber description]
的行(标记为jso:
和amount as NSNumber:
)对某些值使用额外的数字。
似乎在某些时候,JSON 表示将值存储为二进制浮点数。
特别是,最接近 98.40 的double
(IEEE 二进制64)值为 98.400000000000005684341886080801486968994140625,四舍五入为 16 个有效数字时为 98.40000000000001。
为什么是16个重要数字?这是一个很好的问题,因为 16 位有效数字不足以唯一标识所有浮点值,例如0.056183066649934776
和0.05618306664993478
与 16 位有效数字相同,但对应于不同的值。奇怪的是,你的代码现在打印
["amount": 0.056183066649934998]
对于两者,这是 17 个有效数字,但实际上是一个完全错误的值,在最后位置下降了 32 个单位。我不知道那里发生了什么。
有关二进制-十进制转换所需位数的更多详细信息,请参阅 https://www.exploringbinary.com/number-of-digits-required-for-round-trip-conversions/。
#include <stdio.h>
int main ( void )
{
float f;
double d;
f=98.39F;
d=98.39;
printf("%fn",f);
printf("%lfn",d);
return(1);
}
98.389999
98.390000
正如西蒙指出的那样,这根本不是一个谜。 它只是计算机的工作方式,您使用 Base 2 机器来做 Base 10 的事情。 就像 1/3 是一个非常简单的数字,但在十进制中它是 0.3333333。 永远,不准确也不漂亮,但在基数 3 中,它会像 0.1 一样漂亮干净。 例如,以 10 为基数的数字与以 2 为基数的 1/10 不相称。
float fun0 ( void )
{
return(98.39F);
}
double fun1 ( void )
{
return(98.39);
}
00000000 <fun0>:
0: e59f0000 ldr r0, [pc] ; 8 <fun0+0x8>
4: e12fff1e bx lr
8: 42c4c7ae sbcmi ip, r4, #45613056 ; 0x2b80000
0000000c <fun1>:
c: e59f0004 ldr r0, [pc, #4] ; 18 <fun1+0xc>
10: e59f1004 ldr r1, [pc, #4] ; 1c <fun1+0x10>
14: e12fff1e bx lr
18: c28f5c29 addgt r5, pc, #10496 ; 0x2900
1c: 405898f5 ldrshmi r9, [r8], #-133 ; 0xffffff7b
42c4c7ae single
405898f5c28f5c29 double
0 10000101 10001001100011110101110
0 10000000101 1000100110001111010111000010100011110101110000101001
10001001100011110101110
1000100110001111010111000010100011110101110000101001
只是清楚地看着它们之间的尾数,这不会解析到一个确切的数字,所以四舍五入和格式化印刷与更多的舍入开始发挥作用......