Rust高精度十进制计算库decimal-rs使用指南

decimal-rs是一个用于Rust的高精度十进制计算库，特别适合财务计算和需要精确浮点数运算的场景。

安装

在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
decimal-rs = "2.0"

基本使用

创建Decimal值

use decimal_rs::Decimal;

// 从整数创建
let a = Decimal::from(12345);

// 从字符串创建（推荐方式，避免浮点精度问题）
let b = Decimal::from_str("123.456").unwrap();

// 从浮点数创建（可能有精度损失）
let c = Decimal::from_f64(123.456).unwrap();

基本运算

let a = Decimal::from_str("10.50").unwrap();
let b = Decimal::from_str("2.00").unwrap();

// 加法
let sum = a + b; // 12.50

// 减法
let diff = a - b; // 8.50

// 乘法
let product = a * b; // 21.00

// 除法
let quotient = a / b; // 5.25

财务计算示例

计算含税价格

fn calculate_total(price: Decimal, quantity: Decimal, tax_rate: Decimal) -> Decimal {
    let subtotal = price * quantity;
    let tax = subtotal * tax_rate / Decimal::from(100);
    subtotal + tax
}

let price = Decimal::from_str("19.99").unwrap();
let quantity = Decimal::from(3);
let tax_rate = Decimal::from_str("7.5").unwrap();

let total = calculate_total(price, quantity, tax_rate);
println!("Total: {}", total); // 输出: Total: 64.346775

精确货币计算

fn calculate_interest(principal: Decimal, rate: Decimal, days: Decimal) -> Decimal {
    let daily_rate = rate / Decimal::from(36500); // 将年利率转换为日利率
    principal * daily_rate * days
}

let principal = Decimal::from_str("10000.00").unwrap();
let rate = Decimal::from_str("3.5").unwrap(); // 3.5% 年利率
let days = Decimal::from(30);

let interest = calculate_interest(principal, rate, days);
println!("30天利息: {:.6}", interest); // 输出: 30天利息: 28.767123

高级功能

精度控制

let a = Decimal::from_str("1.23456789").unwrap();
let b = Decimal::from_str("9.87654321").unwrap();

// 设置运算精度为6位小数
let result = a.mul_with_precision(b, 6).unwrap();
println!("{}", result); // 输出: 12.193263

比较和四舍五入

let value = Decimal::from_str("123.456789").unwrap();

// 四舍五入到2位小数
let rounded = value.round_dp(2);
println!("{}", rounded); // 输出: 123.46

// 截断到2位小数
let truncated = value.trunc_dp(2);
println!("{}", truncated); // 输出: 123.45

注意事项

1. 优先使用字符串创建Decimal值，避免浮点数精度问题
2. 对于财务计算，通常需要设置适当的精度和舍入规则
3. Decimal实现了Display trait，可以直接打印
4. 支持序列化和反序列化（需要启用serde特性）

decimal-rs提供了财务和科学计算所需的高精度十进制运算能力，是传统浮点数类型的理想替代方案，特别适合需要精确计算的场景。

完整示例代码

use decimal_rs::Decimal;
use std::str::FromStr;

fn main() {
    // 示例1: 创建Decimal值
    let from_int = Decimal::from(100);
    let from_str = Decimal::from_str("123.456").unwrap();
    let from_float = Decimal::from_f64(45.6789).unwrap();
    
    println!("从整数创建: {}", from_int);
    println!("从字符串创建: {}", from_str);
    println!("从浮点数创建: {}", from_float);

    // 示例2: 基本运算
    let a = Decimal::from_str("15.75").unwrap();
    let b = Decimal::from_str("3.25").unwrap();
    
    println!("加法: {}", a + b); // 19.00
    println!("减法: {}", a - b); // 12.50
    println!("乘法: {}", a * b); // 51.1875
    println!("除法: {}", a / b); // 4.846153846153846153846153846

    // 示例3: 财务计算
    let price = Decimal::from_str("29.99").unwrap();
    let quantity = Decimal::from(5);
    let tax_rate = Decimal::from_str("8.25").unwrap(); // 8.25%税率
    
    let total = price * quantity;
    let tax = total * tax_rate / Decimal::from(100);
    let total_with_tax = total + tax;
    
    println!("总价: {}", total);
    println!("税额: {:.4}", tax);
    println!("含税总价: {:.2}", total_with_tax);

    // 示例4: 高级功能 - 精度控制
    let x = Decimal::from_str("1.234567").unwrap();
    let y = Decimal::from_str("3.141592").unwrap();
    
    let precise_mul = x.mul_with_precision(y, 4).unwrap(); // 保留4位小数
    println!("精确乘法结果: {}", precise_mul); // 3.8786
    
    // 示例5: 四舍五入
    let value = Decimal::from_str("123.456789").unwrap();
    println!("四舍五入2位: {}", value.round_dp(2)); // 123.46
    println!("截断2位: {}", value.trunc_dp(2)); // 123.45
    
    // 示例6: 利息计算
    let principal = Decimal::from_str("5000.00").unwrap();
    let rate = Decimal::from_str("4.25").unwrap(); // 4.25%年利率
    let days = Decimal::from(90); // 90天
    
    let interest = principal * rate * days / Decimal::from(36500);
    println!("90天利息: {:.6}", interest); // 52.397260
}

这个完整示例展示了decimal-rs库的主要功能：

1. 多种创建Decimal值的方式
2. 基本算术运算
3. 财务相关计算
4. 精度控制
5. 四舍五入操作
6. 利息计算等实际应用

所有示例都遵循decimal-rs的最佳实践，优先使用字符串创建Decimal值以确保精度，并展示了如何控制输出格式和精度。