item 60 정확한 답이 필요하다면 float와 double은 피하라

ITEM 60 정확한 답이 필요하다면 float와 double은 피하라

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float와 double 타입은 과학과 공학 계산용으로 설계되었다

• 이진 부동소수점 연산에 쓰이며, 넓은 범위의 수를 빠르게 정밀한 근사치로 계산하도록 세심하게 설계 되었다
• 정확한 결과가 필요한 경우에는 사용하면 안되며 float와 double 타입은 특히 금융 관련 계산과는 맞지 않는다
  • 0.1 혹은 10의 음의 거듭 제곱수를 표현할 수 없기 때문이다

주머니에 1.03달러가 있었는데 그중 42센트를 쓰면 남은 돈은 얼마인가?

어설프게 작성한 코드
System.out.println(1.03 - 0.42);
안타깝게도 결과는 0.60......1

주머니에 1달러가 있었는데 10센트짜리 사탕 9개를 샀으면 얼마가 남았을까
System.out.println(1.00 - 9 * 0.10);
이 코드는 0.099.....8 을 출력한다

결과값을 출력하기 전에 반올림을 하면 해결 될거라 생각되지만 반올림을 해도 틀린 답이 나올 수 있다

금융계산에 부동소수 타입을 사용하여 오류가 나는 코드

public static void main(String[] args) {
  double funds = 1.00;
  int itemsBought = 0;
  for (double price = 0.10; funds >= price; price += 0.10) {
    funds -= price;
    itemBought++;
  }

  System.out.println(itemsBought + "개 구입");
  System.out.println("잔돈(달러):" + funds);
}

결과값이 잘못되어 사탕 3개를 구입한 후 잔돈은 0.399999...9달러가 남았다고 나온다

이 문제를 제대로 해결하려면 금융계산에는 BigDecimal, int 혹은 long을 사용해야 한다

아래 코드는 위 코드에서 double 타입을 BigDecimal로 교체만 했다
BigDecimal의 생성자 중 문자열을 받는 생성자를 사용해서 계산시 부정확한 값이 사용되는걸 막았다

public static void main(String[] args) {
  final BigDecimal TEN_CENTS = new BigDecimal(".10");

  int itemsBought = 0;
  BigDecimal funds = new BigDecimal("1.00");
  for (BigDecimal price = TEN_CENTS; funds.compareTo(price) >= 0; price = price.add(TEN_CENTS)) {
    funds = funds.subtract(price);
    itemBought++;
  }

  System.out.println(itemsBought + "개 구입");
  System.out.println("잔돈(달러):" + funds);
}

위 코드를 실행하면 사탕 4개를 구입한 후 잔돈은 0달러가 남는다
제대로된 결과지만 BigDecimal에는 두가지 단점이 있다
- 기본 타입보다 쓰기가 훨씬 불편하며 느려서 단발성 계산이라면 느리다는 문제는 무시할 수 있지만 쓰기 불편하다는 점이 아쉽다

BigDecimal의 대한으로 int 혹은 long 타입을 쓸 수도 있다
- 하지만 그런 경우 다룰 수 있는 값의 크기가 제한되며 소수점을 직접 관리해야 한다

정확한 답이 필요한 계산에는 float나 double을 피하라

소수점 추적은 시스템에 맡기고 코딩 시의 불편함이나 성능 저하를 신경 쓰지 않겠다면 BigDecimal을 사용하라

BigDecimal이 제공하는 여덟 가지 반올림 모드를 이용하여 반올림을 완벽히 제어 할 수 있다

법으로 정해진 반올림을 수행해야 하는 비지니스 계산에서 아주 편리한 기능이다

반면 성능이 중요하고 소수점을 직접 추적할 수 있고 숫자가 너무 크지 않다면 int나 long을 사용하라

숫자를 아홉 자리 십진수로 표현할 수 있다면 int를 사용하고, 열여덟 자리 십진수로 표현할 수 있다면 long을 사용하라

열여덟 자리를 넘어가면 BigDecimal을 사용해야 한다