float과 double의 연산은 정확하지 않다.
@Test
void 부동소수점_연산은_정확하지_않음 (){
double result = 1.03 - 0.42;
System.out.println(result); // 0.6100000000000001
assertThat(result).isNotEqualTo(0.61);
}1.03 - 0.42와 같은 단순한 계산에서도 오차가 발생한다.
그 이유는 float과 double은 부동소수점 방식을 사용하고 있기 때문이다.
컴퓨터는 숫자를 2진수로 표현한다.
이 때, 정수를 2진수로 표현하는 것은 문제가 없다.
하지만 소수점을 포함한 실수를 표현할 때는 상황이 조금 달라진다.
소수점의 위치를 표현하고, 무엇이 정수 부분이고 무엇이 실수 부분인지 구분해야 하기 때문이다.
컴퓨터는 이를 위해 고정소수점 방식과 부동소수점 방식을 사용한다.
고정소수점 방식은 소수점의 위치를 고정하는 것이다.
만약 실수를 표현하는 5비트의 고정소수점 방식 자료형이 있다고 가정해보자.
그리고 이 자료형은 2비트를 정수부로 사용하고 나머지 3비트를 실수부로 사용한다고 가정한다.
이 방법은 소수점의 위치가 고정되어 있기 때문에 정수를 표현하는 것과 똑같이 실수를 표현할 수 있다.
따라서 오차 없는 정확한 연산이 가능하다는 장점이 있고,
반면에 표현 범위가 제한적이라는 단점이 있다.
12.345는 이 자료형으로 표현할 수 있지만
123.45 나 1234.5 는 표현할 수 없다.
반면에 고정 소수점 방식은 수를 정수/실수로 구분하지 않고
지수부와 가수부로 구분한다.
이와 같은 방법은 소수점이 고정되지 않으므로 더 폭넓은 범위를 표현할 수 있지만,
이 계산방식은 필연적으로 오차가 발생하여 근사값을 구한다고 한다.
자바의 float과 double은 이 부동소수점 방식으로 되어있다. (대부분의 언어에서 실수를 부동소수점 방식으로 표현한다.)
@Test
void BigDecimal을_활용한_연산() {
BigDecimal b1 = new BigDecimal("1.03");
BigDecimal b2 = new BigDecimal("0.42");
String result = b1.subtract(b2).toString();
System.out.println(result); //0.61
assertThat(result).isEqualTo("0.61");
}double형 대신 BigDecimal 객체를 사용하면 실수의 연산을 오차 없이 수행할 수 있다.
하지만 BigDecimal은 사용하기 번거롭고, 느리다.
실수 타입을 정수 타입으로 사용하는 방법이다.
예를 들어 0.1 달러 = 10센트로 표현할 수 있다.
이 방법은 정수 기본형을 사용하기 때문에 연산도 정확하고, 사용하기도 편리하고, 빠르다.
다만, 모든 상황에서 이 방법을 사용할 수 있는 것은 아니다.
1 Satoshi = 0.00000001 BTC