.NETの10進数、浮動小数点数、倍精度浮動小数点数の違いは何ですか？

違いは何ですかdecimal、floatとdouble.NETのは？

いつこれらのいずれかを使用しますか？

floatそして、doubleされている浮動進小数点型を。つまり、次のような数値を表します。

10001.10010110011

2進数と2進小数点の位置の両方が値内にエンコードされます。

decimalは浮動小数点タイプです。つまり、次のような数値を表します。

12345.65789

繰り返しになりますが、小数点の数と位置はどちらも値内にエンコードされますdecimal。これが、固定小数点型ではなく浮動小数点型になる理由です。

注意すべき重要なことは、人間は非整数を10進形式で表現することに慣れており、正確な結果を10進表現で期待することです。すべての10進数が2進浮動小数点（たとえば、0.1）で正確に表現できるわけではないため、2進浮動小数点値を使用すると、実際には0.1に近い値が得られます。浮動小数点を使用した場合でも、近似値が得られます。たとえば、1を3で除算した結果は、正確に表すことができません。

何を使用するかについては：

• 「自然に正確な小数」である値には、を使用することをお勧めしますdecimal。これは通常、人間が発明したすべての概念に適しています。金銭的価値は最も明白な例ですが、他にもあります。例えば、ダイバーやアイススケーターに与えられるスコアを考えてみてください。

• とにかく正確に測定することができない自然のより多くのアーティファクトである値の場合、float/ doubleがより適切です。たとえば、科学データは通常、この形式で表されます。ここでは、元の値は最初は「10進数の精度」ではないため、期待される結果が「10進数の精度」を維持することは重要ではありません。浮動小数点型は、10進数よりもはるかに高速に処理できます。

精度が主な違いです。

フロート -7桁（32ビット）

2桁の-15-16桁（64ビット）

10進数の -28-29の有効数字（128ビット）

小数の精度ははるかに高く、通常、高い精度を必要とする金融アプリケーションで使用されます。10進数はdouble / floatよりもはるかに低速です（一部のテストでは最大20倍）。

小数とフロート/ダブルはキャストなしでは比較できませんが、フロートとダブルは比較できます。10進数では、エンコードまたは末尾のゼロも使用できます。

float flt = 1F/3;
double dbl = 1D/3;
decimal dcm = 1M/3;
Console.WriteLine("float: {0} double: {1} decimal: {2}", flt, dbl, dcm);

結果：

float: 0.3333333  
double: 0.333333333333333  
decimal: 0.3333333333333333333333333333

Decimal構造は、精度を必要とする財務計算に厳密に合わせられており、丸めには比較的耐性があります。ただし、いくつかの理由により、小数は科学的アプリケーションには適していません。

• 測定される物理的な問題やアーチファクトの実際的な限界のため、多くの科学計算では、精度のある程度の損失は許容できます。精度の低下は、金融では許容されません。
• Decimalは、ほとんどの操作でfloatおよびdoubleよりもはるかに（はるかに）遅くなります。これは、主に浮動小数点演算がバイナリで行われるためです。一方、Decimalはbase 10で行われます（つまり、floatおよびdoubleはMMX / SSEなどのFPUハードウェアによって処理されます。 、小数はソフトウェアで計算されます）。
• Decimalは、より多くの桁数の精度をサポートしているにもかかわらず、doubleよりも許容範囲が狭い値の範囲を持っています。したがって、Decimalを使用して多くの科学的値を表すことはできません。

+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+
| C#      | .Net Framework | Signed? | Bytes    | Possible Values                             |
| Type    | (System) type  |         | Occupied |                                             |
+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+
| sbyte   | System.Sbyte   | Yes     | 1        | -128 to 127                                 |
| short   | System.Int16   | Yes     | 2        | -32768 to 32767                             |
| int     | System.Int32   | Yes     | 4        | -2147483648 to 2147483647                   |
| long    | System.Int64   | Yes     | 8        | -9223372036854775808 to 9223372036854775807 |
| byte    | System.Byte    | No      | 1        | 0 to 255                                    |
| ushort  | System.Uint16  | No      | 2        | 0 to 65535                                  |
| uint    | System.UInt32  | No      | 4        | 0 to 4294967295                             |
| ulong   | System.Uint64  | No      | 8        | 0 to 18446744073709551615                   |
| float   | System.Single  | Yes     | 4        | Approximately ±1.5 x 10-45 to ±3.4 x 1038   |
|         |                |         |          |  with 7 significant figures                 |
| double  | System.Double  | Yes     | 8        | Approximately ±5.0 x 10-324 to ±1.7 x 10308 |
|         |                |         |          |  with 15 or 16 significant figures          |
| decimal | System.Decimal | Yes     | 12       | Approximately ±1.0 x 10-28 to ±7.9 x 1028   |
|         |                |         |          |  with 28 or 29 significant figures          |
| char    | System.Char    | N/A     | 2        | Any Unicode character (16 bit)              |
| bool    | System.Boolean | N/A     | 1 / 2    | true or false                               |
+---------+----------------+---------+----------+---------------------------------------------+

詳細については、こちらをご覧ください。

他の回答やコメントで既に回答されているたくさんの良い（そしていくつかの悪い）情報を繰り返すことはしませんが、私はあなたのフォローアップの質問にヒントで答えます：

いつこれらのいずれかを使用しますか？

カウント値に小数を使用

測定値にはfloat / doubleを使用します

いくつかの例：

• お金（お金を数えるか、お金を測定するか？）

• 距離（距離をカウントするか、距離を測定するか？*）

• スコア（スコアをカウントするか、スコアを測定するか？）

私たちは常にお金を数え、決してそれを測定すべきではありません。通常、距離を測定します。私たちはしばしばスコアを数えます。

*場合によっては、「公称距離」と呼ばれることもありますが、実際に距離を「カウント」したい場合があります。たとえば、都市までの距離を示す国の標識を扱っていて、それらの距離には10進数字（xxx.x km）が2桁以上ないことがわかっています。

float 7桁の精度

double 約15桁の精度

decimal 約28桁の精度

精度を上げる必要がある場合は、floatではなくdoubleを使用してください。最近のCPUでは、両方のデータタイプのパフォーマンスがほぼ同じです。フロートを使用する唯一の利点は、場所を取らないことです。あなたがそれらをたくさん持っている場合にのみ、実質的に重要です。

これは面白いと思いました。すべてのコンピューター科学者が浮動小数点演算について知っておくべきこと

誰もそれについて言及していません

デフォルト設定では、Floats（System.Single）とdoubles（System.Double）はオーバーフローチェックを使用しませんが、Decimal（System.Decimal）は常にオーバーフローチェックを使用します。

というのは

decimal myNumber = decimal.MaxValue;
myNumber += 1;

OverflowExceptionをスローします。

しかし、これらはしません：

float myNumber = float.MaxValue;
myNumber += 1;

＆

double myNumber = double.MaxValue;
myNumber += 1;

1. doubleとfloatは、コンパイル時と実行時の両方で例外なく整数ゼロで除算できます。
2. 10進数を整数ゼロで除算することはできません。そうすると、コンパイルは常に失敗します。

前述のように、整数は整数です。.7、.42、.007などのポイントは保存できません。整数ではない数値を格納する必要がある場合は、別のタイプの変数が必要です。ダブルタイプまたはフロートタイプを使用できます。これらのタイプの変数は、まったく同じ方法intで設定します。単語を使用する代わりに、doubleまたはを入力しますfloat。このような：

float myFloat;
double myDouble;

（floatは「浮動小数点」の略で、端に何か点がある数字を意味します。）

2つの違いは、保持できる数値のサイズです。の場合float、番号には7桁まで使用できます。以下のためdoubleの、あなたは16桁まで持つことができます。より正確には、公式サイズは次のとおりです。

float:  1.5 × 10^-45  to 3.4 × 10^38  
double: 5.0 × 10^-324 to 1.7 × 10^308

floatは32ビットの数値でdouble、64ビットの数値です。

新しいボタンをダブルクリックして、コードを取得します。次の3行をボタンコードに追加します。

double myDouble;
myDouble = 0.007;
MessageBox.Show(myDouble.ToString());

プログラムを停止して、コーディングウィンドウに戻ります。この行を変更します。

myDouble = 0.007;
myDouble = 12345678.1234567;

プログラムを実行し、ダブルボタンをクリックします。メッセージボックスに番号が正しく表示されます。ただし、最後に別の数値を追加すると、C＃は再度切り上げまたは切り捨てを行います。道徳は、正確さが必要な場合は、丸めに注意してください！

• float：±1.5 x 10 ^ -45から±3.4 x 10 ^ 38（〜7桁の有効数字）
• double：±5.0 x 10 ^ -324から±1.7 x 10 ^ 308（有効数字15-16）
• 10進数：±1.0 x 10 ^ -28から±7.9 x 10 ^ 28（28-29の有効数字）

これは私にとって興味深いスレッドでした。今日、decimal精度がに劣るという点で、厄介な小さなバグが発生しましたfloat。

C＃コードでは、Excelスプレッドシートから数値を読み取り、それらをに変換してから、decimalこれdecimalをサービスに送信してSQL Serverデータベースに保存しています。

Microsoft.Office.Interop.Excel.Range cell = …
object cellValue = cell.Value2;
if (cellValue != null)
{
    decimal value = 0;
    Decimal.TryParse(cellValue.ToString(), out value);
}

これで、ほとんどすべてのExcel値で、これは美しく機能しました。しかし、一部の非常に小さなExcel値でdecimal.TryParseは、値を完全に使用できなくなりました。そのような例の1つは

• cellValue = 0.00006317592

• Decimal.TryParse（cellValue.ToString（）、out value）; // 0を返します

奇妙なことに、解決策はExcelの値をdouble最初に変換し、次にに変換することでしたdecimal：

Microsoft.Office.Interop.Excel.Range cell = …
object cellValue = cell.Value2;
if (cellValue != null)
{
    double valueDouble = 0;
    double.TryParse(cellValue.ToString(), out valueDouble);
    decimal value = (decimal) valueDouble;
    …
}

double精度はaよりも低くなりますがdecimal、これにより実際には小さな数字も認識されることが保証されます。何らかの理由で、double.TryParse実際にはそのような小さな数を取得できましたが、decimal.TryParseそれらをゼロに設定していました。

奇数。非常に奇妙な。

メモリとパフォーマンスの両方が重要であるゲームや組み込みシステムなどのアプリケーションの場合、floatは、doubleの半分のサイズで高速であるため、通常、数値タイプの選択肢です。以前は整数が選択の武器でしたが、最新のプロセッサでは浮動小数点のパフォーマンスが整数を上回っています。10進数はすぐです。

Decimal、Double、およびFloat変数タイプは、値を格納する方法が異なります。精度は、floatが単精度（32ビット）浮動小数点データ型、doubleが倍精度（64ビット）浮動小数点データ型、10進数が128ビット浮動小数点データ型の場合の主な違いです。

フロート-32ビット（7桁）

ダブル-64ビット（15-16桁）

10進数-128ビット（有効数字28〜29桁）

詳細... Decimal、Float、Doubleの違い

これらすべてのタイプの問題は、特定の不正確さが存在すること、およびこの問題が次の例のように小さい10進数で発生する可能性があることです。

Dim fMean as Double = 1.18
Dim fDelta as Double = 0.08
Dim fLimit as Double = 1.1

If fMean - fDelta < fLimit Then
    bLower = True
Else
    bLower = False
End If

質問：bLower変数にはどの値が含まれていますか？

回答：32ビットマシンでは、bLowerにはTRUEが含まれています!!!

DoubleをDecimalに置き換えると、bLowerにFALSEが含まれます。これが適切な答えです。

doubleでは、問題は、1.1よりも低いfMean-fDelta = 1.09999999999です。

注意：Decimalは倍精度が高く、精度が常に制限されているため、他の数値でも同じ問題が確実に存在する可能性があると思います。

実際、Double、Float、DecimalはCOBOLのBINARY decimalに対応しています！

COBOLで実装されている他の数値型が.Netに存在しないのは残念です。COBOLを知らない人のために、COBOLには以下の数値型が存在します

BINARY or COMP like float or double or decimal
PACKED-DECIMAL or COMP-3 (2 digit in 1 byte)
ZONED-DECIMAL (1 digit in 1 byte) 

簡単な言葉で：

1. Decimal、Double、およびFloat変数タイプは、値を格納する方法が異なります。
2. 精度は主な違いです（これは単一の違いではないことに注意してください）。floatは単精度（32ビット）浮動小数点データ型、doubleは倍精度（64ビット）浮動小数点データ型、decimalは128ビットです。浮動小数点データ型。
3. 要約表：

/==========================================================================================
    Type       Bits    Have up to                   Approximate Range 
/==========================================================================================
    float      32      7 digits                     -3.4 × 10 ^ (38)   to +3.4 × 10 ^ (38)
    double     64      15-16 digits                 ±5.0 × 10 ^ (-324) to ±1.7 × 10 ^ (308)
    decimal    128     28-29 significant digits     ±7.9 x 10 ^ (28) or (1 to 10 ^ (28)
/==========================================================================================

これらのそれぞれの主な違いは、精度です。

floatは32-bit数値、doubleは64-bit数値、decimalは128-bit数値です。

• Decimal 128ビット（有効数字28-29桁）金融アプリケーションの場合、高精度が得られ、丸めエラーを簡単に回避できるため、Decimal型を使用することをお勧めします。お金と通貨）

• ダブル 64ビット（15〜16桁）ダブルタイプは、金額の処理を除いて、実際の値に最もよく使用されるデータタイプです。最も正確な答えが不要な非整数演算にはdoubleを使用します。

• フロート 32ビット（7桁）処理能力に対する要求が非常に高いため、ほとんどの場合グラフィックライブラリで使用され、丸めエラーに耐えられる状況も使用されます。

Decimalsに比べてはるかに遅いですdouble/float。

DecimalsそしてFloats/Doubles一方、キャストせずに比較することはできませんFloatsとDoublesすることができます。

Decimals また、エンコードまたは後続ゼロを許可します。

.Net（c＃）でDecimal、Float、Doubleを定義するには

次のように値を記述する必要があります。

Decimal dec = 12M/6;
Double dbl = 11D/6;
float fl = 15F/6;

結果を確認します。

そして、それぞれが占めるバイトは

Float - 4
Double - 8
Decimal - 12