PowerShell [数学]::舍入有时不舍入？

Question

我很难弄清楚为什么有时两个舍入值相减会得到一个非舍入值。就像 2.2 - 1.1 = 1.10000001 一样。

我在 PowerShell 中有这样的脚本块：

foreach($disk in $disks) 
{
    $size = $disk.Size
    $freespace = $disk.FreeSpace
    $percentFree = [Math]::Round(($freespace / $size) * 100)
    $sizeGB = [Math]::Round($size / 1073741824, 2)
    $freeSpaceGB = [Math]::Round($freespace / 1073741824, 2)
    $usedSpaceGB = $sizeGB - $freeSpaceGB

    #view the variable values in every iteration
    Write-Debug "`$size = $size"
    Write-Debug "`$freespace = $freespace"
    Write-Debug "`$percentFree = $percentFree%"
    Write-Debug "`$sizeGB = $sizeGB"
    Write-Debug "`$freeSpaceGB = $freeSpaceGB"
    Write-Debug "`$usedSpaceGB = $usedSpaceGB"
}

令人麻烦的部分是：

$usedSpaceGB = $sizeGB - $freeSpaceGB

[Math]::Round() 方法似乎按预期工作，因为我可以看到存储在 $sizeGB 和 $freeSpaceGB 变量中的舍入值。以下是一些调试输出示例：

1. 我不明白为什么在某些情况下，两个先前舍入的值相减会产生非舍入值，如示例图像中所示。
2. 此行为发生在循环的相同位置，例如第 7、10 和 18 次迭代。

我将此数据导出到 HTML 文件，因此该表看起来很奇怪，因为该值未四舍五入：

现在我通过对减法结果进行舍入来“修复”这个问题，但我想知道为什么会发生这种情况。我希望有人能帮助我了解发生了什么事。

Answer 1

好吧，让我们尝试一下这个答案......

我假设$disks是实例的集合Win32_LogicalDisk，在这种情况下FreeSpace和Size属性是整数类型（具体来说，UInt64）。如果$disks包含其他类型，则这两个属性可能是某种整数，因为我们正在处理字节计数。

这与问题有点无关，但在这一行中......

$percentFree = [Math]::Round(($freespace / $size) * 100)

...即使您正在调用四舍五入到最接近的整数的重载，$percentFree也会包含 a ，因为这是该方法的返回类型。您可以通过评估来检查这一点...DoubleMath.Round

$percentFree.GetType()

如果您想要/期望$percentFree包含整数类型，那么您需要将其转换为一，如下所示......

$percentFree = [UInt64] [Math]::Round(($freespace / $size) * 100)

当您使用Math.Round四舍五入到最接近的百位时，上述内容也适用......

$sizeGB = [Math]::Round($size / 1073741824, 2)
$freeSpaceGB = [Math]::Round($freespace / 1073741824, 2)

...当然，因为该方法重载必须返回浮点类型，因为根据定义，整数类型无法存储值的小数部分。因此，$sizeGB和$freeSpaceGB包含浮点值（特别是Double），所以当这一行...

$usedSpaceGB = $sizeGB - $freeSpaceGB

...被执行$usedSpaceGB还将包含 a Double，在这种情况下，只要它能够准确表示结果值，所有的赌注都将被关闭。

希望这能解释为什么会发生这种情况。至于如何改进代码，首先我建议不要对中间值进行任何舍入......

$sizeGB = $size / 1073741824
$freeSpaceGB = $freespace / 1073741824
$usedSpaceGB = [Math]::Round($sizeGB - $freeSpaceGB, 2)

...可以更清楚、简洁地写为...

$sizeGB = $size / 1GB
$freeSpaceGB = $freespace / 1GB
$usedSpaceGB = [Math]::Round($sizeGB - $freeSpaceGB, 2)

这不会消除您所看到的浮点近似值，但$usedSpaceGB会更接近实际值，因为您不是基于$sizeGB和的已舍入（会丢弃一些信息）值进行计算$freeSpaceGB。

在前面的代码片段中，$usedSpaceGB仍然是 a Double，因此它仍然有可能计算出某个无法准确表示的值。由于该值正在被格式化以供显示，否则必须序列化为string（作为 HTML）我会忘记Math.Round并让string格式化为您处理舍入，就像这样......

$usedSpaceGBText = (($size - $freeSpace) / 1GB).ToString('N2')

...或这个...

$usedSpaceGBText = '{0:N2}' -f (($size - $freeSpace) / 1GB)