Golang 入门 : 浮点数

浮点数介绍

Go语言提供了两种精度的浮点数：float32 和 float64。它们的算术规范由IEEE754浮点数国际标准定义，该浮点数规范被所有现代的CPU支持。

这些浮点数类型的范围可以从很微小到很巨大。浮点数的范围极限值可以在 math 包找到，常量 math.MaxFloat32 表示 float32 能表示的最大数值；对应的 math.MaxFloat64 表示 float64 能表示的最大数值。

单精度 浮点类型		取值范围
float32	负数时	-3.402823E38 到 -1.401298E-45
float32	正数时	1.401298E-45 到 3.402823E38

双精度 浮点类型	取值范围
float64	-1.79E+308 到 +1.79E+308

1.79E-308 是 1.79 乘以 10的负308次方。 1.79E+308 是 1.79 乘以 10的308次方。

math 包中除了提供大量常用的数学函数外，还提供了IEEE754浮点数标准中定义的特殊值的创建和测试：正无穷大和负无穷大，分别用于表示太大溢出的数字和除零的结果；还有 NaN 非数，一般用于表示无效的除法操作结果0/0或Sqrt(-1).

var z float64
fmt.Println(z, -z, 1/z, -1/z, z/z) // "0 -0 +Inf -Inf NaN"

函数 math.IsNaN 用于测试一个数是否是非数 NaN，math.NaN 则返回非数对应的值。虽然可以用 math.NaN 来表示一个非法的结果，但是测试一个结果是否是非数NaN则是充满风险的，因为NaN和任何数都是不相等的。

在浮点数中，NaN、正无穷大和负无穷大都不是唯一 的，每个都有非常多种的 bit 模式表示：

nan := math.NaN()
fmt.Println(nan == nan, nan < nan, nan > nan)  // "false false false"

如果一个函数返回的浮点数结果可能失败，最好的做法是用单独的标志报告失败，像这样：

func compute() (value float64, ok bool) {
	// ...
	if failed {
		return 0, false
	}
	return result, true
}

一个 float32 类型的浮点数可以提供大约 6 个十进制数的精度，而 float64 则可以提供约 15 个十进制数的精度；通常应该优先使用 float64 类型，因为 float32 类型的累计计算误差很容易扩散，并且 float32 能精确表示的正整数并不是很大。

单精度双精度两者区别

在内存中占有的字节数不同

• 单精度浮点数在机内占4个字节。
• 双精度浮点数在机内占8个字节。

有效数字位数不同

• 单精度浮点数 有效数字7位。
• 双精度浮点数 有效数字16位。

使用情况区别

• 一般用来表示美元和分的时候用单精度类型。
• 超出人类经验的数字函数，例如 sin() cos() tan() sqrt() 都使用双精度值。

浮点数类型值的字面量形式

一个浮点数的完整字面量形式包含一个十进制整数部分、一个小数点、一个十进制小数部分和一个整数指数部分。常常地，某些部分可以根据情况省略掉。

1.23
01.23 // == 1.23
.23
1.
// 一个e或者E随后的数值是指数值（底数为10）。
// 指数值必须为一个可以带符号的十进制整数字面量。
1.23e2  // == 123.0
123E2   // == 12300.0
123.E+2 // == 12300.0
1e-1    // == 0.1
.1e0    // == 0.1
0010e-2 // == 0.1
0e+5    // == 0.0

从Go 1.13开始，Go也支持另一种浮点数字面量形式（权称为十六进制浮点数文字表示）。 在一个十六进制浮点数文字表示中，

• 和整数的十六进制文字表示一样，浮点数的十六进制文字表示也必须使用 0x 或者 0X 开头。
• 和整数的十六进制文字表示不同的是，字母 p 或者 P 可以出现在浮点数的十六进制文字表示中，其后跟随着一个幂指数（底数为2）。
• 另外要注意，e 和 E 不能出现在浮点数的十六进制文字表示中。
  
  一些合法的浮点数的十六进制文字表示例子（yPn 表示 y 乘以 2^n 的意思，而 yP-n 表示y 除以 2^n 的意思）：

0x1p-2     // == 0.25
0x2.p10    // == 2048.0
0x1.Fp+0   // == 1.9375
0X.8p-0    // == 0.5
0X1FFFP-16 // == 0.1249847412109375

而下面这几个均是不合法的浮点数的十六进制文字表示。

0x.p1    // 整数部分表示必须包含至少一个数字
1p-2     // p指数形式只能出现在浮点数的十六进制文字表示中
0x1.5e-2 // e和E不能出现在浮点数的十六进制文字表示中

浮点类型的零值的标准字面量形式为 0.0。 当然其它很多形式也是合法的，比如0.、.0、0e0 和 0x0p0 等。