为何对float截断/转String后，小数部分仍会重新出现？

我需要在变量中存储保留n位小数的float类型数值，但操作过程中遇到了奇怪的精度问题。运行以下Java代码：

float testFloat = -18.479999542236328f;
System.out.println(getFloatAsStringIWithNDecimals(testFloat, 9));
System.out.println(testFloat + "");
System.out.println(getFloatAsStringIWithNDecimals(testFloat, 3));
System.out.println(getFloatWithNDecimals(testFloat, 3));
System.out.println(Float.parseFloat(getFloatAsStringIWithNDecimals(testFloat, 3)));
System.out.println(getFloatAsStringIWithNDecimals(Float.parseFloat(getFloatAsStringIWithNDecimals(testFloat, 3)), 9));
System.out.println(getFloatWithNDecimals(Float.parseFloat(getFloatAsStringIWithNDecimals(testFloat, 3)), 3));
System.out.println(getFloatAsStringIWithNDecimals(getFloatWithNDecimals(Float.parseFloat(getFloatAsStringIWithNDecimals(testFloat, 3)), 2), 9));

public static String getFloatAsStringIWithNDecimals(float f, int nDecimals) {
    return String.format(Locale.US, "%.0"+nDecimals+"f", f);
}

public static float getFloatWithNDecimals(float f, int nDecimals) {
    int multiplier = 1;
    for(int i = 1; i <= nDecimals; i++) {
        multiplier *= 10;
    }

    return ( (int)(f * multiplier) ) *1f / multiplier;
}

public static float getFloatWithNDecimals(float f) {
    return getFloatWithNDecimals(f, 2);
}

得到如下输出：

-18.479999542
-18.48
-18.480
-18.48
-18.48
-18.479999542
-18.48
-18.479999542

不管是对小数截断、转int后再除以100，还是用String.format将float转成String截断小数，最终都会出现上述输出，这是为什么？

原因解析 #

核心问题出在float类型的本质特性上：

1. float是二进制浮点数，无法精确表示大部分十进制小数
   float基于IEEE 754标准，用32位二进制存储数值。像0.1、0.01这类十进制小数，在二进制里是无限循环的，只能被近似存储。你定义的-18.479999542236328f本身就不是精确值，float会把它近似为最接近的可表示二进制值，这个值对应的十进制就是-18.479999542。

2. String.format只是格式化输出，并没有改变float的实际存储值
   当你用String.format保留3位小数得到-18.480时，这只是把float的近似值做了格式化展示，底层的float变量存储的还是那个二进制近似值。一旦你把格式化后的字符串再转成float，得到的还是原来的近似值，所以再次打印9位小数时，还是会显示-18.479999542。

3. 截断转int的操作同样无法解决精度问题
   你的getFloatWithNDecimals方法里，f * multiplier这一步已经因为float的精度问题产生了误差。比如-18.479999542 * 1000的结果并不是精确的-18479.999542，而是一个接近的二进制近似值，转int后再除以1000，得到的依然是原来的float近似值，所以最终输出还是-18.48（格式化后的展示），但底层存储值没变。

4. float的toString()方法会自动做近似展示
   当你直接打印testFloat + ""时，Java会调用float的toString()方法，这个方法会自动选择最短的十进制字符串来表示该float的近似值，所以显示-18.48，但这并不代表它的实际存储值就是精确的-18.48。

解决方案 #

如果需要精确控制小数位数，应该使用BigDecimal类型，它可以精确表示十进制小数，避免二进制浮点数的精度误差。或者如果只是用于展示，直接用String.format格式化输出即可，不要试图修改float的存储值——因为float本身就做不到精确存储指定的十进制小数。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2342558