Go 语言函数式编程系列教程（五） —— 数据类型篇：浮点型与复数类型

浮点型

浮点型也叫浮点数，用于表示包含小数点的数据，比如 3.14 、 1.00 都是浮点型数据。

浮点数的表示

和 PHP 一样，Go 语言中的浮点数采用 IEEE-754 标准的表达方式，定义了两个类型： float32 和 float64 ，其中 float32 等价于 PHP 的 float 类型（单精度浮点数），可以精确到小数点后 7 位， float64 等价于 PHP 的 double 类型（双精度浮点数），可以精确到小数点后 15 位。

在 Go 语言里，定义一个浮点数变量的代码如下：

var float_value_1 float32

float_value_1 = 10
float_value_2 := 10.0 // 如果不加小数点，float_value_2 会被推导为整型而不是浮点型
float_value_3 := 1.1E-10

对于浮点类型需要被自动推导的变量，其类型将被自动设置为 float64 ，而不管赋值给它的数字是否是用 32 位长度表示的。因此，对于以上的例子，下面的赋值将导致编译错误：

float_value_1 = float_value_2  // float_value_2 是 float64 类型

编译错误信息如下：

cannot use float_value_2 (type float64) as type float32 in assignment

必须使用这样的强制类型转换才可以：

float_value_1 = float32(float_value_2)

在实际开发中，应该尽可能地使用 float64 类型，因为 math 包中所有有关数学运算的函数都会要求接收这个类型。

浮点数的精度

浮点数不是一种精确的表达方式，因为二进制无法精确表示所有十进制小数，比如 0.1 、 0.7 这种，下面我们通过一个示例来给大家直观演示下：

float_value_4 := 0.1
float_value_5 := 0.7
float_value_6 := float_value_4 + float_value_5

注：浮点数的运算和整型一样，也要保证操作数的类型一致， float32 和 float64 类型数据不能混合运算，需要手动进行强制转化才可以，这一点和 PHP 不一样。

你觉得上面计算结果 float_value_6 的值是多少？0.8？不，它的结果是 0.7999999999999999 ，这是因为计算机底层将十进制的 0.1 和 0.7 转化为二进制表示时，会丢失精度，所以永远不要相信浮点数结果精确到了最后一位，也永远不要比较两个浮点数是否相等。

浮点数的比较

浮点数支持通过算术运算符进行四则运算，也支持通过比较运算符进行比较（前提是运算符两边的操作数类型一致），但是涉及到相等的比较除外，因为我们上面提到，看起来相等的两个十进制浮点数，在底层转化为二进制时会丢失精度，因此不能被表象蒙蔽。

如果一定要判断相等，下面是一种替代的解决方案：

p := 0.00001
// 判断 float_vlalue_1 与 float_value_2 是否相等
if math.Dim(float64(float_value_1), float_value_2) < p {
    fmt.Println("float_value_1 和 float_value_2 相等")
}

可以看到，我们的解决方案是一种近似判断，通过一个可以接受的最小误差值 p ，约定如果两个浮点数的差值在此精度的误差范围之内，则判定这两个浮点数相等。这个解决方案也是其他语言判断浮点数相等所采用的通用方案，PHP 也是这么做的。

复数类型

除了整型和浮点型之外，Go 语言还支持复数类型，与复数相对，我们可以把整型和浮点型这种日常比较常见的数字称为实数，复数是实数的延伸，可以通过两个实数（在计算机中用浮点数表示）构成，一个表示实部（real），一个表示虚部（imag），常见的表达形式如下：

z = a + bi

其中 a、b 均为实数，i 称为虚数单位，当 b = 0 时，z 就是常见的实数，当 a = 0 而 b ≠ 0 时，将 z 称之为纯虚数，如果你理解数学概念中的复数概念，这些都很好理解，下面我们来看下复数在 Go 语言中的表示和使用。

在 Go 语言中，复数支持两种类型： complex64 （32位实部和虚部） 和 complex128 （64位实部与虚部），对应的表示示例如下，和数学概念中的复数表示形式一致：

var complex_value_1 complex64        

complex_value_1 = 1.10 + 10i          // 由两个 float32 实数构成的复数类型
complex_value_2 := 1.10 + 10i         // 和浮点型一样，默认自动推导的实数类型是 float64，所以 complex_value_2 是 complex128 类型
complex_value_3 := complex(1.10, 10)  // 与 complex_value_2 等价

对于一个复数 z = complex(x, y) ，就可以通过 Go 语言内置函数 real(z) 获得该复数的实部，也就是 x ，通过 imag(z) 获得该复数的虚部，也就是 y 。

复数支持和其它数字类型一样的算术运算符。当你使用 == 或者 != 对复数进行比较运算时，由于构成复数的实数部分也是浮点型，需要注意对精度的把握。

更多关于复数的函数，请查阅 math/cmplx 标准库的文档。如果你对内存的要求不是特别高，最好使用 complex128 作为计算类型，因为相关函数大都使用这个类型的参数。

号外：Go 语言研习社

昨天新建了一个「Go 语言研习社」，用于探讨交流 Go 语言学习和使用过程中的问题，免费加入，感兴趣的、或者正在学习 Go 语言的同学可以进来看看：