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，代码就可以相同。

此页面详细介绍了本机和 Web 数字实现之间的差异，以及如何编写代码，使这些差异无关紧要。

在 Dart 中，所有数字都是公共 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）。

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 有两种非常不同的编译目标

• 本机： 最常见的是 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 数字的通常实现方式

对于本机目标，您可以假设 int 映射到有符号的 64 位整数表示，而 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 并与其互操作，只有一个数字表示形式：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形式。可见的类型层次结构保持不变，但底层的隐藏实现类型不同且相互交织。

下图说明了本机和 Web 目标的平台特定类型（蓝色）。如图所示，本机上的 int 具体类型仅实现 int 接口。但是，Web 上的 int 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），该行为是特定于平台的且可能会发生更改。

下表演示了一些由于精度而导致数值表达式不同的示例。此处，math 表示 dart:math 库，而 math.pow(2, 53) 为 2⁵³。

在 Web 上，整数的精度会超过 53 位。特别是，由于截断，2⁵³ 和 2⁵³+1 映射到相同的值。在本机上，由于本机数字具有 64 位（63 位用于值，1 位用于符号），因此这些值仍然可以区分。

当将 2⁶³-1 与 2⁶³ 进行比较时，溢出的效果是可见的。在本机上，后者溢出到 -2⁶³，正如补码算术的预期一样。在 Web 上，这些值不会溢出，因为它们的表示方式不同；它们是由于精度损失而产生的近似值。

在本机平台上，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，标识在平台之间可能不同，尽管相等性 (==) 不会不同。

下表显示了一些使用相等性和标识的表达式。相等表达式在本机和 Web 上是相同的；标识表达式通常不同。

在 Web 上，底层的 int 类型类似于 double 的子类型：它是没有小数部分的双精度值。实际上，如果 x 是一个小数部分值为零的数字 (double)，则 Web 上形式为 x is int 的类型检查会返回 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。一个副作用是 double.infinity 被解释为 int。由于这是特定于平台的行为，因此将来可能会更改。

出于 Web 上的性能原因，int 上的按位运算符 (&、|、^、~) 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较大的数字出现意外结果。特别是，如果操作数为负数或不适合 32 位，则它们很可能在本机和 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，本机和 Web 平台如何处理按位和移位运算符

在 Web 上，Dart 通常会推迟到 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。

通常，你无需更改你的数字代码。Dart 代码已经在原生平台和 Web 平台上运行多年，数字实现差异很少成为问题。常见的典型代码（例如遍历小整数范围和索引列表）的行为方式相同。

如果你有比较字符串结果的测试或断言，请以平台兼容的方式编写它们。例如，假设你正在测试包含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");
}

上面的代码在原生平台上成功，但在 Web 上会抛出异常，因为在 Web 上 message 的值为 "20 cows"（没有小数）。作为替代方案，你可以将条件编写如下，使其在原生平台和 Web 平台上都能通过

if (message != "${20.0} cows") throw ...

对于位操作，请考虑显式地对 32 位块进行操作，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)。

对于其他精度至关重要的情况，请考虑其他数字类型。BigInt 类型在原生平台和 Web 上都提供任意精度的整数。fixnum 包即使在 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明显更大且速度更慢。

除非另有说明，本网站上的文档反映的是 Dart 3.6.0 版本。页面最后更新时间为 2024-12-10。 查看源代码 或报告问题。