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Python 进阶（十一）：高精度计算（decimal 模块）

article 2025/1/17 1:20:18

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文章目录

- 1. 导入decimal模块
- 2. 设置精度
- 3. 创建Decimal对象
- 4. 基本运算
- 5. 比较运算
- 6. 其他常用函数
- 7. 注意事项
- 8. 总结

大家好，我是水滴~~
在进行数值计算时，浮点数的精度问题可能会导致结果的不准确性。为了解决这个问题，Python提供了decimal模块，它提供了一种精确计算浮点数的方法。本教程将详细介绍decimal模块的使用方法和常见函数，并提供示例代码帮助您理解和应用这一模块。

1. 导入decimal模块

在使用decimal模块之前，我们需要先导入它。可以使用以下代码将decimal模块导入到您的Python脚本中：

from decimal import Decimal

2. 设置精度

decimal模块中的Decimal类提供了一种精确表示浮点数的方式。在使用Decimal之前，我们可以设置所需的精度。可以使用getcontext()函数获取当前的上下文，并对其进行设置。下面是一个设置精度为10位小数的示例：

from decimal import Decimal, getcontext

getcontext().prec = 10

3. 创建Decimal对象

使用Decimal类，我们可以创建一个精确的浮点数对象。可以将整数、浮点数或字符串传递给Decimal类的构造函数来创建Decimal对象。下面是一些示例：

from decimal import Decimal

num1 = Decimal(10)  # 使用整数创建Decimal对象
num2 = Decimal('3.14')  # 使用字符串创建Decimal对象
num3 = Decimal(2.71828)  # 使用浮点数创建Decimal对象

4. 基本运算

decimal模块支持常见的数学运算，包括加法、减法、乘法和除法。下面是一些示例代码：

from decimal import Decimal

num1 = Decimal('10.5')
num2 = Decimal('2.3')

# 加法
result = num1 + num2
print(result)  # 输出：12.8

# 减法
result = num1 - num2
print(result)  # 输出：8.2

# 乘法
result = num1 * num2
print(result)  # 输出：24.15

# 除法
result = num1 / num2
print(result)  # 输出：4.5652173913

5. 比较运算

decimal模块还支持比较运算，可以比较两个Decimal对象的大小关系。下面是一些示例代码：

from decimal import Decimal

num1 = Decimal('10.5')
num2 = Decimal('2.3')

# 大于
result = num1 > num2
print(result)  # 输出：True

# 小于
result = num1 < num2
print(result)  # 输出：False

# 等于
result = num1 == num2
print(result)  # 输出：False

# 不等于
result = num1 != num2
print(result)  # 输出：True

6. 其他常用函数

decimal模块还提供了许多其他常用的函数，如取整函数、四舍五入函数、取绝对值函数等。下面是一些示例代码：

from decimal import Decimal

num = Decimal('-3.7')

# 取整
result = num.to_integral_value()
print(result)  # 输出：-4

# 四舍五入
result = num.quantize(Decimal('0.00'))
print(result)  # 输出：-3.70

# 取绝对值
result = abs(num)
print(result)  # 输出：3.7