Dart 中的数字
Dart 应用通常面向多个平台。例如,Flutter 应用可能面向 iOS、Android 和 Web。只要应用不依赖于特定平台的库或以平台相关的方式使用数字,代码就可以保持一致。
本页面详细介绍了原生和 Web 数字实现之间的差异,以及如何编写代码以消除这些差异的影响。
Dart 数字表示
#在 Dart 中,所有数字都是公共 Object
类型层次结构的一部分,并且存在两种具体的、用户可见的数值类型: int
,表示整数值; double
,表示分数值。
根据平台的不同,这些数值类型具有不同的隐藏实现。特别是,Dart 有两种截然不同的编译目标:
- 原生: 通常是 64 位移动或桌面处理器。
- Web: JavaScript 作为主要执行引擎。
下表显示了 Dart 数字的常用实现方式:
表示 | 原生 int | 原生 double | Web int | Web double |
---|---|---|---|---|
64 位有符号二进制补码 | ✅ | |||
64 位浮点数 | ✅ | ✅ | ✅ |
对于原生目标,您可以假设 int
映射到有符号 64 位整数表示, double
映射到与底层处理器匹配的 64 位 IEEE 浮点表示。
但在 Web 上,Dart 编译并与 JavaScript 交互的地方,只有一个数值表示:64 位双精度浮点值。为了提高效率,Dart 将 int
和 double
都映射到此单一表示。可见的类型层次结构保持不变,但底层的隐藏实现类型是不同的且相互关联的。
下图说明了原生和 Web 目标的特定平台类型(蓝色)。如下图所示,原生平台上 int
的具体类型只实现了 int
接口。但是,Web 上 int
的具体类型同时实现了 int
和 double
。
Web 上的 int
表示为没有小数部分的双精度浮点值。实际上,这运行得很好:双精度浮点提供了 53 位的整数精度。但是, int
值始终也是 double
值,这可能会导致一些意外情况。
行为差异
#大多数整数和双精度运算本质上具有相同的行为。但是,也存在重要的差异——尤其是在您的代码对精度、字符串格式或底层运行时类型有严格要求时。
当算术结果不同时,如本节所述,行为是 特定于平台的 并且 可能发生变化 。
精度
#下表演示了由于精度差异导致一些数值表达式的不同之处。这里, math
代表 dart:math
库, math.pow(2, 53)
是 253。
在 Web 上,整数在超过 53 位后会丢失精度。特别是,由于截断,253 和 253+1 映射到相同的值。在原生平台上,这些值仍然可以区分,因为原生数字有 64 位——63 位用于值,1 位用于符号。
当比较 263-1 和 263 时,溢出的影响是可见的。在原生平台上,后者溢出为 -263,这对于二进制补码运算符来说是预期的。在 Web 上,这些值不会溢出,因为它们的表示方式不同;由于精度损失,它们是近似值。
表达式 | 原生 | Web |
---|---|---|
math.pow(2, 53) - 1 | 9007199254740991 | 9007199254740991 |
math.pow(2, 53) | 9007199254740992 | 9007199254740992 |
math.pow(2, 53) + 1 | 9007199254740993 | 9007199254740992 |
math.pow(2, 62) | 4611686018427387904 | 4611686018427388000 |
math.pow(2, 63) - 1 | 9223372036854775807 | 9223372036854776000 |
math.pow(2, 63) | -9223372036854775808 | 9223372036854776000 |
math.pow(2, 64) | 0 | 18446744073709552000 |
恒等性
#在原生平台上, double
和 int
是不同的类型:没有任何值可以同时是 double
和 int
。在 Web 上,情况并非如此。由于这种差异,恒等性可能因平台而异,尽管相等性( ==
)不会。
下表显示了一些使用相等性和恒等性的表达式。相等表达式在原生和 Web 上相同;恒等表达式通常不同。
表达式 | 原生 | Web |
---|---|---|
1.0 == 1 | true | true |
identical(1.0, 1) | false | true |
0.0 == -0.0 | true | true |
identical(0.0, -0.0) | false | true |
double.nan == double.nan | false | false |
identical(double.nan, double.nan) | true | false |
double.infinity == double.infinity | true | true |
identical(double.infinity, double.infinity) | true | true |
类型和类型检查
#在 Web 上,底层的 int
类型类似于 double
的子类型:它是一个没有小数部分的双精度值。事实上,在 Web 上,形式为 x is int
的类型检查如果 x
是一个具有零值小数部分的数字( double
),则返回 true。
因此,以下内容在 Web 上为真:
- 所有 Dart 数字(
num
类型的数值)都是double
。 - Dart 数字可以同时是
double
和int
。
这些事实会影响 is
检查和 runtimeType
属性。一个副作用是 double.infinity
被解释为 int
。因为这是一个特定于平台的行为,所以它将来可能会发生变化。
表达式 | 原生 | Web |
---|---|---|
1 is int | true | true |
1 is double | false | true |
1.0 is int | false | true |
1.0 is double | true | true |
(0.5 + 0.5) is int | false | true |
(0.5 + 0.5) is double | true | true |
3.14 is int | false | false |
3.14 is double | true | true |
double.infinity is int | false | true |
double.nan is int | false | false |
1.0.runtimeType | double | int |
1.runtimeType | int | int |
1.5.runtimeType | double | double |
位运算
#为了提高 Web 上的性能, int
上的位运算符( &
、 |
、 ^
、 ~
)和移位运算符( <<
、 >>
、 >>>
)使用原生的 JavaScript 等效项。在 JavaScript 中,操作数被截断为 32 位整数,这些整数被视为无符号整数。这种处理可能会导致对较大的数字产生令人惊讶的结果。特别是,如果操作数为负数或不适合 32 位,则它们很可能会在原生和 Web 之间产生不同的结果。
下表显示了原生和 Web 平台在操作数为负数或接近 32 位时如何处理位运算符和移位运算符:
表达式 | 原生 | Web |
---|---|---|
-1 >> 0 | -1 | 4294967295 |
-1 ^ 2 | -3 | 4294967293 |
math.pow(2, 32).toInt() | 4294967296 | 4294967296 |
math.pow(2, 32).toInt() >> 1 | 2147483648 | 0 |
(math.pow(2, 32).toInt()-1) >> 1 | 2147483647 | 2147483647 |
字符串表示
#在 Web 上,Dart 通常依赖 JavaScript 将数字转换为字符串(例如,用于 print
)。下表演示了如何转换第一列中的表达式会导致不同的结果。
表达式 | 原生 toString() | Web toString() |
---|---|---|
1 | "1" | "1" |
1.0 | "1.0" | "1" |
(0.5 + 0.5) | "1.0" | "1" |
1.5 | "1.5" | "1.5" |
-0 | "0" | "-0.0" |
math.pow(2, 0) | "1" | "1" |
math.pow(2, 80) | "0" | "1.2089258196146292e+24" |
你应该怎么做?
#通常,您不需要更改数字代码。多年来,Dart 代码一直在原生和 Web 平台上运行,数字实现差异很少成为问题。常见的典型代码(例如迭代一系列小的整数和索引列表)的行为相同。
如果您有比较字符串结果的测试或断言,请以平台弹性的方式编写它们。例如,假设您正在测试具有嵌入数字的字符串表达式的值:
void main() {
var count = 10.0 * 2;
var message = "$count cows";
if (message != "20.0 cows") throw Exception("Unexpected: $message");
}
上述代码在原生平台上成功,但在 Web 上抛出异常,因为在 Web 上 message
是 "20 cows"
(没有小数点)。作为替代方案,您可以按如下方式编写条件,以便它在原生和 Web 平台上都通过:
if (message != "${20.0} cows") throw ...
对于位操作,请考虑显式地操作 32 位块,这些块在所有平台上都是一致的。要强制对 32 位块进行有符号解释,请使用 int.toSigned(32)
。
对于其他精度很重要的案例,请考虑其他数值类型。 BigInt
类型在原生和 Web 上都提供了任意精度的整数。 fixnum
包提供了严格的 64 位有符号数字,即使在 Web 上也是如此。但是,谨慎使用这些类型:它们通常会导致代码显著变大且变慢。
除非另有说明,否则本网站上的文档反映的是 Dart 3.6.0。页面最后更新于 2025-02-05。 查看源代码 或 报告问题.