StrictMath scalb() Method in Java

2025 年 3 月 26 日 | 阅读 5 分钟

在 Java 中,可以使用 StrictMath.scalb() 函数快速有效地计算浮点数乘以二的幂的值。该方法是 java.lang.StrictMath 类的一部分,由于它包含一组数学函数,因此与 java.lang.Math 类相比,它在各种平台上能产生更一致的结果。

StrictMath scalb() 方法主要有两个函数。

  1. scalb(double num, int scale)
  2. scalb(float num, int scale)

scalb(double num, int scale)

Java StrictMath 类内置的 scalb(double num, int scale) 方法使用一个单一的、正确舍入的浮点数乘以 double 值参数的成员来计算 num * 2^scale 并进行舍入。

StrictMath scalb() 方法的属性

  • 当结果的指数介于 Double.MIN_EXPONENT 和 Double.MAX_EXPONENT 之间时,可以对结果进行精确计算。
  • 如果结果的指数大于 Double.MAX_EXPONENT,则会返回无穷大。
  • 结果的亚正规性可能导致精度损失;也就是说,如果 scalb(num, scale) 是亚正规的,则 scalb(scalb(num, scale), -scale) 可能不等于 num。
  • 如果数字是 NaN,则结果是 NaN。
  • 如果 num 是无穷大,则结果是具有相同符号的无穷大。
  • 对于零,结果将是具有相同符号的零。

语法

参数

该方法接受两个参数

num: 此 double 类型表示需要乘以二的幂的数字。

scalb: 这指的是用于缩放 num 的二的幂,其类型为整数。

返回值: 该方法返回 num × 2^scale。

示例 1

输入

int num = 8

int scalb = 2

输出

应用该方法后的结果是 28。

解释

该方法实际上执行 num × 2^scale (8 x 2^2 = 8 x 4 = 32)。因此结果是 28。

示例 2

输入

int num = 5

int scalb = 3

输出

应用该方法后的结果是 40。

解释

该方法实际上执行 num × 2^scale (5 x 2^3 = 5 x 8 = 40)。因此,结果是 40。

示例 1

提供的 Java 代码定义了一个名为 StrictExample1 的类,其主 函数 显示了如何使用 StrictMath.scalb() 来缩放浮点整数的二的幂。StrictMath.scalb() 用于缩放三个 double 值 n1、n2 和 n3(分别为 8.0、-6.8 和 0.0)的因子为 3(即乘以 2^3 或 8)。这些过程的结果被打印到控制台并保存在 res1、res2 和 res3 中。通过展示其处理正数、负数和零值的效率,这证明了 scalb() 在许多场景中的实用性。

实施

文件名: StrictExample1.java

输出

 
The result is: 64.0
The result is: -54.4
The result is: 0.0   

scalb(float num, int scale)

StrictMath 类内置的 Java 方法 scalb(float num, int scale) 计算 num * 2^scale,并使用一个单一的、正确舍入的浮点数乘以 float 值参数的成员来舍入结果。

scalb(float num, int scale) 的属性

  • 当指数介于 Float.MIN_EXPONENT 和 Float.MAX_EXPONENT 之间时,可以对结果进行准确计算。
  • 当结果的指数超过 Float 时,会返回一个无穷大。最大范围。
  • 这表明,如果 scalb(num, scale) 是亚正规的,则 scalb(scalb(num, scale), -scale) 可能不等于 num。当结果是亚正规的,可能会丢失准确性。
  • 当 num 是 NaN 时,结果是 NaN。
  • 对于无穷大的数字,结果是 num 的相同符号的无穷大。
  • 如果数字是零,则结果将是具有相同符号的零。

语法

参数

该方法接受两个参数:

num: 要通过二的幂进行缩放的值,类型为 float。

scalb: 要通过二的幂进行缩放的值,类型为 float。

示例 1

输入

int num = 5.3

int scalb = 2

输出

应用该方法后的结果是 21.2。

解释

该方法实际上执行 num × 2^scale (5.3 x 2^2 = 5.3 x 4 = 21.2)。因此结果是 21.2。

示例 2

输入

int num = 6.0

int scalb = 3

输出

应用该方法后的结果是 48.0。

解释

该方法实际上执行 num × 2^scale (6.0 x 2^3 = 6.0 x 8 = 48.0)。因此,结果是 40。

示例 1

提供的 Java 程序演示了 StrictMath.scalb 方法如何将浮点数乘以二的整数次幂。在主方法中,三个 double 变量(n1、n2 和 n3)的初始值分别为 4.5、-6.8 和 0.0,整数 scale 设置为 3。然后,软件使用 StrictMath.scalb 计算每个 double 数乘以 2^3(即 8)的结果并输出。这导致每个 double 值乘以 8,说明了该方法对正数、负数和零值的行为。

实施

文件名: StrictExample2.java

输出

 
The result is: 36.0
The result is: -54.400001525878906
The result is: 0.0