Golang中为什么float64类型的值打印不正确?

Golang中为什么float64类型的值打印不正确? 我创建了一个float64变量并在其中存储了一个值。

现在,当我尝试打印这个值时,它却显示了另一个不同的值。

package main

import (
	"fmt"
)
func main() {
	var a float64
	a = 9999999999999999999999999999.99
	fmt.Printf("%f\n", a)
	var b float64
	b = 99999999999999999999
	fmt.Printf("%f\n", b)
	var c float64
	c = 9999999999999999999999999
	fmt.Printf("%f\n", c)
}

程序的输出结果如下: image

我想我可能哪里做错了。请就这个问题给我一些指导。

谢谢。


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2 回复

这是一个典型的浮点数精度问题,不是 Go 特有的,而是 IEEE 754 双精度浮点数的本质限制。

float64 使用 64 位存储,其中 52 位用于尾数(mantissa),大约提供 15-17 位十进制有效数字的精度。你尝试存储的数字位数远超这个范围,导致精度丢失。

你的代码中:

  • 9999999999999999999999999999.99 有 29 位整数部分,远超有效位数
  • 99999999999999999999 有 20 位
  • 9999999999999999999999999 有 25 位

这些数字在转换为二进制浮点数时,超出精度的部分会被舍入到最接近的可表示值。

示例演示精度限制:

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// 显示 float64 能精确表示的最大整数
	fmt.Printf("最大精确整数: %f\n", float64(1<<53-1)) // 9007199254740991
	fmt.Printf("最大精确整数+1: %f\n", float64(1<<53))   // 9007199254740992
	fmt.Printf("最大精确整数+2: %f\n", float64(1<<53+1)) // 仍然是 9007199254740992
	
	// 你的例子,使用科学计数法显示
	a := 9999999999999999999999999999.99
	fmt.Printf("a = %e\n", a)  // 科学计数法
	fmt.Printf("a = %.0f\n", a) // 四舍五入到整数
	
	// 使用 math/big 处理大数
	import "math/big"
	bigFloat := new(big.Float)
	bigFloat.SetString("9999999999999999999999999999.99")
	fmt.Printf("bigFloat = %s\n", bigFloat.String())
}

输出会显示:

  • float64 只能精确表示到约 16 位十进制数
  • 超出部分会被舍入
  • 对于需要高精度的场景,应使用 math/big

解决方案:

  1. 如果只需要整数,使用 int64math/big.Int
  2. 如果需要高精度小数,使用 math/big.Floatmath/big.Rat
  3. 调整输出格式,使用科学计数法:fmt.Printf("%e\n", a)

这是浮点数的固有特性,不是 Go 语言的 bug。所有使用 IEEE 754 标准的语言(C、Java、Python 等)都有相同的行为。

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