C# Is.NET“；十进制”；算法独立于平台/架构？

我最近询问了有关System.Double的问题，他们告诉我，计算可能会因平台/架构的不同而有所不同。不幸的是，我找不到任何信息来告诉我这是否适用于

System.Decimal

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对于任何特定的

decimal

计算，我能保证得到与平台/架构完全相同的结果吗？

与

double

和其他浮点类型相反，

decimal

类型是使用结构（我相信包含整数）以10为基数表示的，表示基-2中的非整数值。因此，

decimal

s是任何体系结构上以标准化精度表示的精确的10进制值。对于任何运行正确的.NET规范实现的体系结构来说都是如此

所以为了回答您的问题，由于规范中的

decimal

行为是以这种方式标准化的，

decimal

值在符合该规范的任何体系结构上都应该是相同的。如果它们不符合该规范，那么它们就不是真正的.NET

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尽管浮点类型的格式已明确定义，但根据体系结构的不同，浮点计算可能会产生不同的结果，如中所述：

浮点操作可能是 执行精度高于 操作的结果类型。对于 例如，一些硬件架构 支持“扩展”或“长双精度” 具有更大范围的浮点类型 与双精度型相比， 并隐式执行所有 使用此 更高精度的类型。只在 性能成本过高可能会导致这种情况 硬件体系结构可用于 使用 精度较低，而不是 要求执行没收 性能和精度，C# 允许使用更高精度的类型 用于所有浮点运算 行动

虽然

decimal

类型需要近似值才能在其有限范围内表示值，但根据定义，该范围适用于金融和货币计算。因此，它比

float

或

double

具有更高的精度（和更小的范围）。它的定义也比其他浮点类型更清晰，因此它看起来与平台无关（-我怀疑这种平台独立性更多是因为没有标准硬件支持大小和精度为

decimal

的类型，而不是因为类型本身，因此这可能会随着未来的规范和硬件架构而改变）

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如果您需要知道

decimal

类型的特定实现是否正确，那么您应该能够使用将测试正确性的规范来设计一些单元测试。

对规范的阅读表明

decimal

——比如

float

和

double

——可能会被允许一些级别只要符合一定的最低标准，在其实施过程中应始终遵守

以下是从（第11.1.7节）中摘录的一些内容。所有粗体部分都是我的

---

decimal

类型可以表示值，包括 范围为1 x 10−28至1 x 1028，带 至少28位有效数字

decimal

类型的有限值集的形式如下 （-1）s x c x 10-e，其中符号s 为0或1时，系数c由0给出 对于任何特定的十进制计算，独立于平台/体系结构，我是否保证得到完全相同的结果

C#4规范清楚地表明，您得到的值在任何平台上的计算结果都是相同的

正如LukeH的回答所指出的，ECMA版本的C#2规范为一致性实现提供了更高精度的余地，因此在另一个平台上实现C#2.0可能会提供更高精度的答案

为了回答这个问题，我将只讨论C#4.0指定的行为

C#4.0规范规定：

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对decimal类型的值进行运算的结果是计算精确结果的结果（保留为每个运算符定义的比例）然后四舍五入以适应表示。结果四舍五入到最接近的表示值，当结果与两个表示值相等时，四舍五入到在最低有效位[…]处有偶数的值。零结果始终具有0的符号和0的刻度

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由于运算的精确值在任何平台上的计算都应相同，并且舍入算法定义良好，因此无论平台如何，结果值都应相同

然而，请注意括号和最后一句关于零的句子。可能不清楚为什么需要这些信息

十进制中的一个奇怪之处是几乎每一个数都有不止一个可能的表示。考虑精确值123.456。小数是96位整数、1位符号和八位指数的组合，它代表从28到28的数。这意味着精确值123.456可以用小数表示。123456 x 10-3或1234560 x 10-4或12345600 x 10-5。比例问题。

C#规范还要求如何计算有关刻度的信息。文字123.456m将编码为123456 x 10-3，123.456m将编码为1234560 x 10-4

观察此功能的作用效果：

decimal d1 = 111.111000m;
decimal d2 = 111.111m;
decimal d3 = d1 + d1;
decimal d4 = d2 + d2;
decimal d5 = d1 + d2;
Console.WriteLine(d1);
Console.WriteLine(d2);
Console.WriteLine(d3);
Console.WriteLine(d4);
Console.WriteLine(d5);
Console.WriteLine(d3 == d4);
Console.WriteLine(d4 == d5);
Console.WriteLine(d5 == d3);

这就产生了

111.111000
111.111
222.222000
222.222
222.222000
True
True
True

请注意，关于有效零位数的信息是如何在对小数的操作中保留的，并且decimal.ToString知道有关零位数的信息