在 C# 中使用 System.Decimal 进行数学运算

Posted 2023-03-24

【中文标题】在 C# 中使用 System.Decimal 进行数学运算

【英文标题】：Math operations using System.Decimal in C#

【发布时间】：2011-08-18 19:17:54

【问题描述】：

我需要能够对十进制数使用标准数学函数。准确性非常重要。 double 不是可接受的替代品。 C#中如何用十进制数实现数学运算？

编辑 我正在使用System.Decimal。我的问题是System.Math 不适用于System.Decimal。例如，以下函数不适用于System.Decimal：

System.Math.Pow System.Math.Log System.Math.Sqrt

【问题讨论】：

你能定义标准的数学函数吗？

十进制类型呢？

您正在使用哪些数学函数，想放纵一下吗？我们在谈论地板和天花板？还是别的什么？

您认为什么是“十进制数”？

这个问题很模糊。你需要知道什么？

【参考方案1】：

好吧，Double 使用 floating point 数学，除非你正在为 3D 图形或其他东西做三角函数，否则这不是你想要的。

如果你需要做简单的数学运算，比如除法，你应该使用System.Decimal。

来自 MSDN：decimal 关键字表示 128 位数据类型。与浮点类型相比，十进制类型的精度更高，范围更小，适用于金融和货币计算。

更新： 经过一番讨论，问题是您想使用小数，但 System.Math 仅将双精度数用于几个关键功能。遗憾的是，您使用的是高精度数字，由于 Decimal 是 128 位，而 Double 只有 64 位，因此转换会导致精度损失。

显然，有一些可能的计划让 System.Math 处理 Decimal 的大部分内容，但我们还没有。

我搜索了一下数学库并编译了这个列表：

Mathdotnet，一个用 C#/.Net 编写的数学开源（MIT/X11、LGPL 和 GPL）库，旨在为符号代数和数值/科学计算提供一个自包含的干净框架。

Extreme Optimization Mathematics Library for .NET（付费）

DecimalMath 一个相对较新的人，它自称：Microsoft 忘记了对 Decimal 的便携式数学支持等等。 听起来很有希望。

【讨论】：

我正在尝试使用 System.Decimal，但它不适用于 System.Math

算术，使用 Decimal，当你需要做 System.Math.Log 时，将其转换为 Double，然后再返回。

@Storm Kiernan：你肯定需要第三方库。显然这应该最终进入框架，但它还没有。我现在正在四处搜索。有一些 C 库，也许有一个 C# 包装器。

@JeffBridgman 不确定这里的协议是什么，但为了解决这个问题，我从那个已删除问题的答案中引入了相关内容，并尽我所能给予适当的评价。感谢您的提醒。

@RBarryYoung 谢谢 - 确认并更新。我还检查了下面提到的那个Ramin，它看起来可能值得一看。

【参考方案2】：

DecimalMath 包含System.Math 类中的所有函数，decimal 参数类比

注意：它是我的库，其中还包含一些示例

【讨论】：

如果你要推广你自己的图书馆，请给disclosure你写的。我假设您这样做是因为 GitHub 用户名与您的 SO 用户名匹配。举例说明您将如何完成 OP 想要的，而不仅仅是链接到您的库，这也会有所帮助。

是的，它是我的库，我根据自己的需要开发它并共同共享，我使用每个函数的泰勒级数和一些其他技巧重写数学库，我的意思是所有示例都与数学类相同，所以不需要额外的例子，但这可能是我的无知，没有透露它是我的

我真的很喜欢这个。

【参考方案3】：

您没有为我们提供几乎足够的信息来回答这个问题。

decimal 和 double 都不准确。当被表示的数量正好等于形式 (x/10ⁿ) 的分数时，小数的表示误差为 0 x 和 n 的选择。对于 x 和 n 的合适选择，当数量再次恰好等于形式 (x/2ⁿ) 的一部分时，双精度的表示误差为零。

如果您处理的数量不是该形式的分数，那么您将得到一些表示错误，句号。特别是，您提到取平方根。许多平方根是无理数；它们没有分数形式，因此任何使用分数的表示格式都会产生小错误。

你能更详细地解释一下你在做什么吗？

【讨论】：

-1 我认为这个问题提供了足够的信息。他正在使用小数，他想在计算中使用内置的 .NET 类运算，但它们只需要双精度数。