1. 简介
在 Kotlin 中进行算术运算是一件很直接的事情。然而，当涉及到百分比计算时，开发者可能会遇到意想不到的结果，尤其是由于整数除法的特性所导致的问题。
本文将介绍如何在 Kotlin 中正确计算百分比，确保在使用整数或浮点数时都能得到准确的结果。
2. Kotlin 中的整数除法
与许多编程语言一样，Kotlin 对整数除法和浮点数除法做了区分。当两个整数相除时，结果会被截断，得到另一个整数。这种行为在计算百分比时可能会导致不准确的结果：
val count = 5
val totalCount = 10
var result = count / totalCount
上面的例子中，count 除以 totalCount 的结果是 0，而不是预期的 0.5，这会导致计算错误。
要得到预期的浮点数结果，在执行除法之前，必须将一个或两个操作数转换为浮点类型：
var accurateResult = count.toDouble() / totalCount
这种转换可以确保除法运算返回浮点数结果，从而保留精度。
3. 准确计算百分比
要在 Kotlin 中准确计算百分比，关键在于解决整数除法带来的问题。Kotlin 强大的类型系统允许在数字类型之间无缝转换，从而确保运算结果符合预期。计算百分比的基本公式是：将“部分”除以“整体”，再乘以 100。
接下来我们将深入探讨如何确保精确的百分比计算，并展示 Kotlin 在处理这类任务时的灵活性和清晰性。
3.1. 转换为浮点数以获得一致结果
为了保持一致性并避免整数除法的陷阱，建议将参与除法的所有数字都转换为浮点类型：
var percentage = (count.toDouble() / totalCount.toDouble()) * 100.0
我们来写个测试验证这个逻辑是否正确：
@Test
fun `should return accurate division result`() {
val count = 5
val totalCount = 10
val expected = 50.0
val result = (count.toDouble() / totalCount.toDouble()) * 100.0
assertEquals(expected, result)
}
这样可以确保我们的百分比计算基于准确的除法结果。
✅ 建议：始终将除法操作转换为浮点数，避免整数除法的“踩坑”。
3.2. 使用扩展函数进行百分比计算
我们还可以为 Number 类创建一个扩展函数，使其能够接受任何数字类型，从而提高灵活性和可重用性：
fun Number.divideToPercent(divideTo: Number): Double {
if (divideTo.toDouble() == 0.0) return 0.0
return (this.toDouble() / divideTo.toDouble()) * 100.0
}
**将结果转换为 Int 或 Long 会丢失小数部分，因此我们选择返回 Double**。
为了验证 divideToPercent() 的正确性，我们可以编写一个 JUnit 测试：
@Test
fun `when dividing 10 by 20, should return 50`() {
val result = 10.divideToPercent(20)
assertEquals(50.0, result)
}
该测试验证了当 10 除以 20 时，divideToPercent() 函数是否正确返回了 50%。
3.3. 使用中缀函数提升可读性
Kotlin 的中缀函数允许我们在不使用括号的情况下调用单参数函数，使代码更具可读性。我们可以定义一个中缀函数来计算百分比：
infix fun Number.percentOf(value: Number): Double {
return if (this.toDouble() == 0.0) 0.0
else (value.toDouble() / this.toDouble())
}
接下来，我们写个测试来验证它的功能：
@Test
fun `when using infix function, 10 percentOf 200 should return 20`() {
val result = 10 percentOf 200
assertEquals(20.0, result)
}
该测试验证了 percentOf() 是否正确地将 10 作为 200 的 20% 进行计算。
3.4. 使用 BigDecimal 提高精度
此外，借助 Kotlin 对 Java 的互操作性，我们还可以使用 BigDecimal 来进行高精度的计算：
fun BigDecimal.percentOf(total: BigDecimal): BigDecimal {
return if (total == BigDecimal.ZERO) BigDecimal.ZERO
else this.divide(total, 5, BigDecimal.ROUND_HALF_UP) * BigDecimal(100)
}
BigDecimal 可以确保百分比计算的高精度，这在金融类应用中尤为重要。在本例中，我们将保留 5 位小数，并使用 ROUND_HALF_UP（四舍五入）方式进行舍入。
我们也写一个单元测试来验证这个方法：
@Test
fun `calculate percentage using BigDecimal for high precision`() {
val part = BigDecimal("25")
val whole = BigDecimal("200")
val expectedPercentage = BigDecimal("12.50")
val resultPercentage = part.percentOf(whole)
assertTrue { resultPercentage.compareTo(expectedPercentage) == 0 }
}
4. 格式化百分比输出
在完成百分比计算后，为了增强可读性，我们通常需要将结果格式化为带有百分号的字符串。我们可以定义一个格式化函数，并使用前面的百分比函数输出结果：
fun Number.formatPercent() = "$this%"
然后我们可以这样使用它：
val percentage: Double = 10 percentOf 200
println(percentage.formatPercent())
这个简单的扩展函数会在 percentage 值后添加百分号，输出结果为 "50.0%"，明确表示该值是一个百分比。
5. 小结
在 Kotlin 中，如果不正确处理整数除法，百分比计算可能会导致不准确的结果。我们可以通过将操作数转换为浮点类型来确保精确计算。
Kotlin 提供了多种方式来实现清晰、易读、可复用的百分比计算逻辑，包括扩展函数、中缀函数以及 BigDecimal 的高精度支持。
最后，我们还介绍了如何格式化百分比输出，以便在展示结果时更清晰地传达含义。
完整的示例代码可以在 GitHub 仓库 中找到。