Dart 中的数字

Dart 应用通常以多个平台为目标。例如，Flutter 应用可能以 iOS、Android 和 Web 为目标。只要应用不依赖于平台特定的库或以平台相关的方式使用数字，代码就可以是相同的。

此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使这些差异无关紧要。

在 Dart 中，所有数字都是通用 Object 类型层次结构的一部分，并且有两种具体的、用户可见的数字类型：int（表示整数值）和 double（表示小数值）。

根据平台的不同，这些数字类型具有不同的、隐藏的实现。特别是，Dart 有两种非常不同的目标编译类型：

• 原生： 最常见的是 64 位移动或桌面处理器。
• Web： 以 JavaScript 作为主要执行引擎。

下表显示了 Dart 数字通常是如何实现的：

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 编译为 JavaScript 并与 JavaScript 互操作，只有一种数字表示：64 位双精度浮点值。为了提高效率，Dart 将 int 和 double 都映射到这种单一表示。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交织的。

下图说明了原生和 Web 目标的平台特定类型（蓝色）。如图所示，原生上 int 的具体类型仅实现 int 接口。但是，Web 上 int 的具体类型同时实现 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，这效果很好：双精度浮点数提供 53 位整数精度。但是，int 值始终也是 double 值，这可能会导致一些意外情况。

大多数整数和双精度算术本质上具有相同的行为。但是，存在重要的差异——特别是当您的代码对精度、字符串格式或底层运行时类型有严格的期望时。

当算术结果不同时（如本节所述），行为是平台特定的且可能会更改。

下表演示了由于精度，一些数值表达式是如何不同的。这里，math 代表 dart:math 库，math.pow(2, 53) 是 2⁵³。

在 Web 上，整数超过 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，溢出的效果是可见的。在原生上，后者溢出到 -2⁶³，正如二进制补码算术所预期的那样。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。

在原生平台上，double 和 int 是不同的类型：没有值可以同时是 double 和 int。在 Web 上，情况并非如此。由于这种差异，恒等在平台之间可能不同，尽管相等性 (==) 不会。

下表显示了一些使用相等性和恒等的表达式。相等性表达式在原生和 Web 上是相同的；恒等表达式通常不同。

在 Web 上，底层的 int 类型就像 double 的子类型：它是一个没有小数部分的双精度值。实际上，Web 上形式为 x is int 的类型检查在 x 是小数部分为零的数字 (double) 时返回 true。

因此，以下在 Web 上为真：

• 所有 Dart 数字（num 类型的值）都是 double。
• 一个 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。副作用是 double.infinity 被解释为 int。由于这是一种平台特定的行为，因此将来可能会更改。

出于 Web 上的性能原因，int 上的位运算（&、|、^、~）和移位运算符（<<、>>、>>>）使用原生 JavaScript 等效项。在 JavaScript 中，操作数被截断为 32 位整数，并被视为无符号数。这种处理方式可能会导致大数出现令人惊讶的结果。特别是，如果操作数为负数或不适合 32 位，则它们很可能在原生和 Web 之间产生不同的结果。

下表显示了当操作数为负数或接近 32 位时，原生和 Web 平台如何处理位运算和移位运算符：

在 Web 上，Dart 通常会延迟到 JavaScript 将数字转换为字符串（例如，对于 print）。下表演示了将第一列中的表达式转换为字符串可能会导致不同的结果。

通常，您不需要更改数字代码。Dart 代码已经在原生和 Web 平台上运行多年，数字实现差异很少成为问题。常见的、典型的代码（例如，迭代一系列小整数和索引列表）的行为是相同的。

如果您有测试或断言比较字符串结果，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");
}

前面的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）。作为替代方案，您可以将条件编写如下，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，请考虑显式操作 32 位块，这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用例，请考虑其他数字类型。BigInt 类型在原生和 Web 上都提供任意精度整数。fixnum 包甚至在 Web 上也提供严格的 64 位有符号数字。但是，请谨慎使用这些类型：它们通常会导致代码更大更慢。

除非另有说明，否则本网站上的文档反映的是 Dart 3.7.1 版本。页面上次更新于 2024-12-10。 查看源代码 或 报告问题。