python中的decimal类型转换实例详解
[Python标准库]decimal——定点数和浮点数的数学运算
作用:使用定点数和浮点数的小数运算。
Python版本:2.4及以后版本
decimal模块实现了定点和浮点算术运算符,使用的是大多数人所熟悉的模型,而不是程序员熟悉的模型,即大多数计算机硬件实现的IEEE浮点数运算。Decimal实例可以准确地表示任何数,对其上取整或下取整,还可以对有效数字个数加以限制。
Decimal
小数值表示为Decimal类的实例。构造函数取一个整数或字符串作为参数。使用浮点数创建Decimal之前,可以先将浮点数转换为一个字符串,使调用者能够显式地处理值得位数,倘若使用硬件浮点数表示则无法准确地表述。另外,利用类方法from_float()可以转换为精确的小数表示。
importdecimal fmt='{0:<25}{1:<25}' printfmt.format('Input','Output') printfmt.format('-'*25,'-'*25) #Integer printfmt.format(5,decimal.Decimal(5)) #String printfmt.format('3.14',decimal.Decimal('3.14')) #Float f=0.1 printfmt.format(repr(f),decimal.Decimal(str(f))) printfmt.format('%.23g'%f,str(decimal.Decimal.from_float(f))[:25])
浮点数值0.1并不表示为一个精确的二进制值,所以float的表示与Decimal值不同。在这个输出中它被截断为25个字符。
Decimal还可以由元组创建,其中包含一个符号标志(0表示正,1表示负)、数字tuple以及一个整数指数。
importdecimal #Tuple t=(1,(1,1),-2) print'Input:',t print'Decimal:',decimal.Decimal(t)
基于元组的表示创建时不太方便,不过它提供了一种可移植的方式,可以导出小数值而不会损失精度。tuple形式可以在网络上传输,或者在不支持精确小数值得数据库中存储,以后再转回回Decimal实例。
算术运算
Decimal重载了简单的算术运算符,所以可以采用内置数值类型同样的方式处理Decimal实例。
importdecimal a=decimal.Decimal('5.1') b=decimal.Decimal('3.14') c=4 d=3.14 print'a=',repr(a) print'b=',repr(b) print'c=',repr(c) print'd=',repr(d) print print'a+b=',a+b print'a-b=',a-b print'a*b=',a*b print'a/b=',a/b print print'a+c=',a+c print'a-c=',a-c print'a*c=',a*c print'a/c=',a/c print print'a+d=', try: printa+d exceptTypeError,e: printe
Decimal运算符还接受整数参数,不过浮点数值必须转换为Decimal实例。
除了基本算术运算,Decimal还包括一些方法来查找以10为底的对数和自然对数。log10()和ln()返回的值都是Decimal实例,所以可以与其他值一样直接在公式中使用。
特殊值
除了期望的数字值,Decimal还可以表示很多特殊值,包括正负无穷大值、“不是一个数”(NaN)和0。
importdecimal forvaluein['Infinity','NaN','0']: printdecimal.Decimal(value),decimal.Decimal('-'+value) print #Mathwithinfinity print'Infinity+1:',(decimal.Decimal('Infinity')+1) print'-Infinity+1:',(decimal.Decimal('-Infinity')+1) #PrintcomparingNaN printdecimal.Decimal('NaN')==decimal.Decimal('Infinity') printdecimal.Decimal('NaN')!=decimal.Decimal(1)
与无穷大值相加会返回另一个无穷大值。与NaN比较相等性总会返回false,而比较不等性总会返回true。与NaN比较大小来确定排序顺序没有明确定义,这会导致一个错误。
上下文
到目前为止,前面的例子使用的都是decimal模块的默认行为。还可以使用一个上下文(context)覆盖某些设置,如保持精度、如何完成取整、错误处理等等。上下文可以应用于一个线程中的所有Decimal实例,或者局部应用于一个小代码区。
1.当前上下文
要获取当前全局上下文,可以使用getcontext()。
importdecimal importpprint context=decimal.getcontext() print'Emax=',context.Emax print'Emin=',context.Emin print'capitals=',context.capitals print'prec=',context.prec print'rounding=',context.rounding print'flags=' pprint.pprint(context.flags) print'traps=' pprint.pprint(context.traps)
这个示例脚本显示了Context的公共属性。
2.精度
上下文的prec属性控制着作为算术运算结果所创建的新值的精度。字面量值会按这个属性保持精度。
importdecimal d=decimal.Decimal('0.123456') foriinrange(4): decimal.getcontext().prec=i printi,':',d,d*1
要改变精度,可以直接为这个属性赋一个新值。
3.取整
取整有多种选择,以保证值在所需精度范围内。
•ROUND_CEILING总是趋向于无穷大向上取整。
•ROUND_DOWN总是趋向0取整。
•ROUND_FLOOR总是趋向负无穷大向下取整。
•ROUND_HALF_DOWN如果最后一个有效数字大于或等于5则朝0反方向取整;否则,趋向0取整。
•ROUND_HALF_EVEN类似于ROUND_HALF_DOWN,不过,如果最后一个有效数字值为5,则会检查前一位。偶数值会导致结果向下取整,奇数值导致结果向上取整。
•ROUND_HALF_UP类似于ROUND_HALF_DOWN,不过如果最后一位有效数字为5,值会朝0的反方向取整。
•ROUND_UP朝0的反方向取整。
•ROUND_05UP如果最后一位是0或5,则朝0的反方向取整;否则向0取整。
importdecimal context=decimal.getcontext() ROUNDING_MODES=[ 'ROUND_CEILING', 'ROUND_DOWN', 'ROUND_FLOOR', 'ROUND_HALF_DOWN', 'ROUND_HALF_EVEN', 'ROUND_HALF_UP', 'ROUND_UP', 'ROUND_05UP', ] header_fmt='{:10}'+''.join(['{:^8}']*6) printheader_fmt.format('', '1/8(1)','-1/8(1)', '1/8(2)','-1/8(2)', '1/8(3)','-1/8(3)', ) forrounding_modeinROUNDING_MODES: print'{0:10}'.format(rounding_mode.partition('_')[-1]), forprecisionin[1,2,3]: context.prec=precision context.rounding=getattr(decimal,rounding_mode) value=decimal.Decimal(1)/decimal.Decimal(8) print'{0:^8}'.format(value), value=decimal.Decimal(-1)/decimal.Decimal(8) print'{0:^8}'.format(value), print
这个程序显示了使用不同算法将同一个值取整为不同精度的效果。
4.局部上下文
使用Python2.5或以后版本时,可以使用with语句对一个代码块应用上下文。
importdecimal withdecimal.localcontext()asc: c.prec=2 print'Localprecision:',c.prec print'3.14/3=',(decimal.Decimal('3.14')/3) print print'Defaultprecision:',decimal.getcontext().prec print'3.14/3=',(decimal.Decimal('3.14')/3)
Context支持with使用的上下文管理器API,所以这个设置只在块内应用。
5.各实例上下文
上下文还可以用来构造Decimal实例,然后可以从这个上下文继承精度和转换的取整参数。
importdecimal #Setupacontextwithlimitedprecision c=decimal.getcontext().copy() c.prec=3 #Createourconstant pi=c.create_decimal('3.1415') #Theconstantvalueisroundedoff print'PI:',pi #Theresultofusingtheconstantusestheglobalcontext print'RESULT:',decimal.Decimal('2.01')*pi
这样一来,应用就可以区别于用户数据精度而另外选择常量值精度。
6.线程
“全局”上下文实际上是线程本地上下文,所以完全可以使用不同的值分别配置各个线程。
importdecimal importthreading fromQueueimportPriorityQueue classMultiplier(threading.Thread): def__init__(self,a,b,prec,q): self.a=a self.b=b self.prec=prec self.q=q threading.Thread.__init__(self) defrun(self): c=decimal.getcontext().copy() c.prec=self.prec decimal.setcontext(c) self.q.put((self.prec,a*b)) return a=decimal.Decimal('3.14') b=decimal.Decimal('1.234') #APriorityQueuewillreturnvaluessortedbyprecision,nomatter #whatorderthethreadsfinish. q=PriorityQueue() threads=[Multiplier(a,b,i,q)foriinrange(1,6)] fortinthreads: t.start() fortinthreads: t.join() foriinrange(5): prec,value=q.get() printprec,'\t',value
这个例子使用指定的值创建一个新的上下文,然后安装到各个线程中。
总结
以上所述是小编给大家介绍的python中的decimal类型转换实例详解,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对毛票票网站的支持!
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