Java中计算双精度小数点后的位数的程序

Question

下面是一个程序，用来计算小数点后双精度数值的位数。输入一些双精度值时，程序倾向于启动无限循环（可能是由于浮点不精确）。我不想使用任何包装器方法（包括String类）。有人能解释某些输入的无休止循环并提供解决方案吗

import java.util.*;
class Flt
{
    public static void main(String args[])
    {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        
        System.out.print("Enter a double number: ");
        double f = sc.nextDouble();
        double tmp = f;
        
        int len = 0;
        while(tmp != (int) tmp)
        {
            tmp *= 10;
            len++;
        }
        System.out.println(len);
    }
}

Answer 1

问题在转换为int时溢出，因此tmp != (int) tmp永远不会为真

考虑用户输入的“3.1415”。3.1415不能以double格式表示，因此它被转换为最接近的表示值3.141500000000000181188397618825547397136688232421875。首先，它有如此多的十进制数字，即使使用精确的实数运算执行十的乘法，它们也不会产生整数结果，直到数字达到3141500000000000181188397618825547397136688232421875。但是，如果没有溢出，则无法将该数字转换为int，因为它太大，无法在int中表示。转换产生的最大值以int表示，2147483647。然后将数字3141500000000000181188397618825547397136688232421875与转换结果2147483647进行比较，表明它们不相等，循环继续

事实上，十的乘法不是用精确的实数运算来完成的。在每次乘法中，结果四舍五入到double中表示的最接近的值。因此，第一个收益率为31.4150000000000027006239588380706310272216796875，下一个收益率为314.150000000003410605131648480892181396484375，依此类推。第一个整数结果是31415000000000004。同样，它太大，无法在int中表示，因此tmp != (int) tmp被计算为31415000000000004 != 2147483647，这当然是正确的，因此循环继续

无限循环可以通过消除到int的转换来解决。例如，测试表达式可以被tmp % 1 != 0替换为循环，只要tmp除以1时有余数（因此不是整数）。但是，如果输入“3.1415”，则产生16位。它不计算用户输入或扫描后的double中的小数位数，而是计算迭代次数，直到四舍五入的乘法产生整数

一旦用户的输入被转换为double，就无法正确计算用户输入的小数位数，因为原始值丢失了。如果用户输入“3.1415”或“3.141500000000000181188397618825547397136688232421875”，则生成的double将是3.14150000000000011883976188255497136688232421875，因此无法判断原始数字是什么。要计算用户输入中的小数位数，请将其作为字符串读取，查找小数点，并计算小数点后的数字字符（如果需要，不包括尾随的零）