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BigDecimal 加法运算源码解析

访客 技术 2026年5月22日 4

BigDecimal 实现高精度加法的核心在于将小数转换为整数和小数点位置的组合,然后进行整数运算,最后根据结果和小数点位置重新组合成最终的小数。

22.33 -> (2233, 2)
0.4   -> (4, 1) -> (40, 2)
22.33 + 0.4 = (2233, 2) + (40, 2) = (2273, 2) = 22.73

通过调试查看 BigDecimal 的 add() 方法实现:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal num1 = new BigDecimal("22.33");
        System.out.println(num1.add(new BigDecimal("0.4")));
    }
}

以下是简化后的 BigDecimal 构造函数及 add 方法的部分代码:

class BigDecimal {
    private final int scale;
    private transient int precision;
    private final transient long intValue;

    public BigDecimal(String value) {
        this(value.toCharArray(), 0, value.length());
    }

    public BigDecimal(char[] data, int start, int length) {
        this(data, start, length, MathContext.UNLIMITED);
    }

    public BigDecimal(char[] data, int start, int length, MathContext context) {
        int prec = 0;
        int scl = 0;
        long rs = 0;
        boolean dotFound = false;
        boolean isCompact = (length <= MAX_COMPACT_DIGITS);

        if (isCompact) {
            for (; length > 0; start++, length--) {
                char c = data[start];
                if (c == '0') {
                    if (prec == 0)
                        prec = 1;
                    else if (rs != 0) {
                        rs *= 10;
                        ++prec;
                    }
                    if (dotFound)
                        ++scl;
                } else if (c >= '1' && c <= '9') {
                    int digit = c - '0';
                    if (prec != 1 || rs != 0)
                        ++prec;
                    rs = rs * 10 + digit;
                    if (dotFound)
                        ++scl;
                } else if (c == '.') {
                    if (dotFound)
                        throw new NumberFormatException("Multiple decimal points found.");
                    dotFound = true;
                }
            }
        }
        this.scale = scl;
        this.precision = prec;
        this.intValue = rs;
    }
}

class BigDecimal {
    public BigDecimal add(BigDecimal other) {
        if (this.intValue != Long.MIN_VALUE && other.intValue != Long.MIN_VALUE) {
            return add(this.intValue, this.scale, other.intValue, other.scale);
        }
        return null;
    }

    private static BigDecimal add(long xValue, int xScale, long yValue, int yScale) {
        long diff = (long) xScale - yScale;
        if (diff == 0) {
            return add(xValue, yValue, xScale);
        } else if (diff < 0) {
            int adjust = checkScale(xValue, -diff);
            long scaledX = multiplyByTenPower(xValue, adjust);
            if (scaledX != Long.MIN_VALUE) {
                return add(scaledX, yValue, yScale);
            } else {
                BigInteger sum = bigMultiplyByTenPower(xValue, adjust).add(BigInteger.valueOf(yValue));
                return ((xValue ^ yValue) >= 0) ? 
                    new BigDecimal(sum, INFLATED, yScale, 0) : valueOf(sum, yScale, 0);
            }
        } else {
            int adjust = checkScale(yValue, diff);
            long scaledY = multiplyByTenPower(yValue, adjust);
            if (scaledY != Long.MIN_VALUE) {
                return add(xValue, scaledY, xScale);
            } else {
                BigInteger sum = bigMultiplyByTenPower(yValue, adjust).add(BigInteger.valueOf(xValue));
                return ((xValue ^ yValue) >= 0) ?
                    new BigDecimal(sum, INFLATED, xScale, 0) : valueOf(sum, xScale, 0);
            }
        }
    }

    private static BigDecimal add(long x, long y, int scale) {
        long result = x + y;
        if (result != INFLATED)
            return BigDecimal.valueOf(result, scale);
        return new BigDecimal(BigInteger.valueOf(x).add(BigInteger.valueOf(y)), scale);
    }
}

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