Java统计double类型小数点后位数出现死循环的原因及解决方法

double是基于IEEE 754标准的二进制浮点数，绝大多数十进制小数无法被二进制精确存储，只会存储一个和目标值最接近的近似值。比如常见的0.1，实际存储的是约等于0.1的无限循环二进制小数对应的截断值，这类值每次乘10之后的结果永远不会刚好等于整数，只会无限接近。同时double的二进制有效位只有53位，对应十进制约15~17位有效数字，当乘10的次数超过这个范围后，数值精度会丢失，永远无法和强制转换为int后的整数值完全相等，就会触发死循环。

核心思路是做两个优化：1. 新增循环次数上限，最多执行16次（覆盖double的最大有效十进制位长度），从根本上避免死循环；2. 放弃绝对相等判断，改用差值小于极小阈值的近似判断，容忍浮点计算的固有误差，只要差值足够小就认为当前值已经是整数。
修改后的代码如下：

import java.util.*;
class Flt
{
    public static void main(String args[])
    {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 误差阈值，可根据实际精度需求调整
        final double EPS = 1e-10;
        // double最大有效十进制位长度，作为循环上限
        final int MAX_COUNT = 16;
        
        System.out.print("Enter a double number: ");
        double f = sc.nextDouble();
        double tmp = f;
        
        int len = 0;
        // 差值超过阈值且未到循环上限时继续执行
        while(Math.abs(tmp - (int)tmp) > EPS && len < MAX_COUNT)
        {
            tmp *= 10;
            len++;
        }
        System.out.println(len);
    }
}

修改后输入0.1、0.2这类原本会触发死循环的值，都能正确返回对应的小数位数，完全满足不使用包装类、String类方法的要求。

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