Go 數據類型篇（四）之浮點型與複數類型

浮點型

浮點型也叫浮點數，用於錶示包含小數點的數據，比如 3.14、1.00 都是浮點型數據。

浮點數的錶示

Go 語言中的浮點數采用IEEE-754 標准的錶達方式，定義了兩個類型：float32 和 float64，其中 float32 是單精度浮點數，可以精確到小數點後 7 比特（類似 PHP、Java 等語言的 float 類型），float64 是雙精度浮點數，可以精確到小數點後 15 比特（類似 PHP、Java 等語言的 double 類型）。

在 Go 語言裏，定義一個浮點型變量的代碼如下：

var floatValue1 float32
floatValue1 = 10
floatValue2 := 10.0 // 如果不加小數點，floatValue2 會被推導為整型而不是浮點型
floatValue3 := 1.1E-10

對於浮點類型需要被自動推導的變量，其類型將被自動設置為 float64，而不管賦值給它的數字是否是用 32 比特長度錶示的。因此，對於以上的例子，下面的賦值將導致編譯錯誤：

floatValue1 = floatValue2  // floatValue2 是 float64 類型

編譯錯誤信息如下：

cannot use floatValue2 (type float64) as type float32 in assignment

必須使用這樣的强制類型轉換才可以：

floatValue1 = float32(floatValue2)

在實際開發中，應該盡可能地使用 float64 類型，因為 math 包中所有有關數學運算的函數都會要求接收這個類型。

浮點數的精度

浮點數不是一種精確的錶達方式，因為二進制無法精確錶示所有十進制小數，比如 0.1、0.7 這種，下面我們通過一個示例來給大家直觀演示下：

floatValue4 := 0.1
floatValue5 := 0.7
floatValue6 := floatValue4 + floatValue5

注：浮點數的運算和整型一樣，也要保證操作數的類型一致，float32 和 float64 類型數據不能混合運算，需要手動進行强制轉化才可以，這一點和動態語言不同。

你覺得上面計算結果 floatValue6 的值是多少？0.8？不，它的結果是 0.7999999999999999，這是因為計算機底層將十進制的 0.1 和 0.7 轉化為二進制錶示時，會丟失精度，所以永遠不要相信浮點數結果精確到了最後一比特，也永遠不要比較兩個浮點數是否相等。

浮點數的比較

浮點數支持通過算術運算符進行四則運算，也支持通過比較運算符進行比較（前提是運算符兩邊的操作數類型一致），但是涉及到相等的比較除外，因為我們上面提到，看起來相等的兩個十進制浮點數，在底層轉化為二進制時會丟失精度，因此不能被錶象蒙蔽。

如果一定要判斷相等，下面是一種替代的解决方案：

p := 0.00001
// 判斷 floatValue1 與 floatValue2 是否相等
if math.Dim(float64(floatValue1), floatValue2) < p {
    fmt.Println("floatValue1 和 floatValue2 相等")
} 

可以看到，我們的解决方案是一種近似判斷，通過一個可以接受的最小誤差值 p，約定如果兩個浮點數的差值在此精度的誤差範圍之內，則判定這兩個浮點數相等。這個解决方案也是其他語言判斷浮點數相等所采用的通用方案。

複數類型

除了整型和浮點型之外，Go 語言還支持複數類型，與複數相對，我們可以把整型和浮點型這種日常比較常見的數字稱為實數，複數是實數的延伸，可以通過兩個實數（在計算機中用浮點數錶示）構成，一個錶示實部（real），一個錶示虛部（imag），常見的錶達形式如下：

z = a + bi

其中 a、b 均為實數，i 稱為虛數單比特，當 b = 0 時，z 就是常見的實數，當 a = 0 而 b ≠ 0 時，將 z 稱之為純虛數，如果你理解數學概念中的複數概念，這些都很好理解，下面我們來看下複數在 Go 語言中的錶示和使用。

在 Go 語言中，複數支持兩種類型：complex64（32 比特實部和虛部） 和 complex128（64 比特實部與虛部），對應的錶示示例如下，和數學概念中的複數錶示形式一致：

var complexValue1 complex64        
complexValue1 = 1.10 + 10i          // 由兩個 float32 實數構成的複數類型
complexValue2 := 1.10 + 10i         // 和浮點型一樣，默認自動推導的實數類型是 float64，所以 complexValue2 是 complex128 類型
complexValue3 := complex(1.10, 10)  // 與 complexValue2 等價

對於一個複數 z = complex(x, y)，就可以通過 Go 語言內置函數 real(z) 獲得該複數的實部，也就是 x，通過 imag(z) 獲得該複數的虛部，也就是 y。

複數支持和其它數字類型一樣的算術運算符。當你使用 == 或者 != 對複數進行比較運算時，由於構成複數的實數部分也是浮點型，需要注意對精度的把握。