DoubleExtensions

DoubleExtensions 功能文档

概述

DoubleExtensions 是一个静态扩展类，为 double 类型提供了丰富的扩展方法，涵盖数值判断、转换、运算、格式化等功能，旨在简化 double 类型的数学运算和格式化处理，特别适合科学计算、工程计算等场景。

主要功能模块

1. 基础判断

提供 double 数值状态相关的数据判断方法。

IsZero

判断 double 是否为零。

public static bool IsZero(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值为零返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = 0d;
double value2 = 123.45d;

bool result1 = value1.IsZero(); // true
bool result2 = value2.IsZero(); // false

IsPositive

判断 double 是否为正数。

public static bool IsPositive(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值大于零返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = 123.45d;
double value2 = -123.45d;

bool result1 = value1.IsPositive(); // true
bool result2 = value2.IsPositive(); // false

IsNegative

判断 double 是否为负数。

public static bool IsNegative(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值小于零返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = -123.45d;
double value2 = 123.45d;

bool result1 = value1.IsNegative(); // true
bool result2 = value2.IsNegative(); // false

IsInteger

判断 double 是否为整数（无小数部分）。

public static bool IsInteger(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值为整数返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = 123d;
double value2 = 123.45d;

bool result1 = value1.IsInteger(); // true
bool result2 = value2.IsInteger(); // false

IsEven

判断 double 是否为偶数（仅整数时有效）。

public static bool IsEven(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果是偶数返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = 4d;
double value2 = 5d;
double value3 = 4.5d;

bool result1 = value1.IsEven(); // true
bool result2 = value2.IsEven(); // false
bool result3 = value3.IsEven(); // false（非整数）

IsOdd

判断 double 是否为奇数（仅整数时有效）。

public static bool IsOdd(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果是奇数返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = 5d;
double value2 = 4d;
double value3 = 5.5d;

bool result1 = value1.IsOdd(); // true
bool result2 = value2.IsOdd(); // false
bool result3 = value3.IsOdd(); // false（非整数）

2. 特殊值判断

提供 double 特殊值（NaN、无穷大）相关的判断方法。

IsNaN

判断 double 是否为 NaN（非数字）。

public static bool IsNaN(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值为 NaN 返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = double.NaN;
double value2 = 123.45d;

bool result1 = value1.IsNaN(); // true
bool result2 = value2.IsNaN(); // false

IsInfinity

判断 double 是否为无穷大（正无穷或负无穷）。

public static bool IsInfinity(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值为无穷大返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = double.PositiveInfinity;
double value2 = 123.45d;

bool result1 = value1.IsInfinity(); // true
bool result2 = value2.IsInfinity(); // false

IsPositiveInfinity

判断 double 是否为正无穷。

public static bool IsPositiveInfinity(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值为正无穷返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = double.PositiveInfinity;
double value2 = double.NegativeInfinity;

bool result1 = value1.IsPositiveInfinity(); // true
bool result2 = value2.IsPositiveInfinity(); // false

IsNegativeInfinity

判断 double 是否为负无穷。

public static bool IsNegativeInfinity(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值为负无穷返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = double.NegativeInfinity;
double value2 = double.PositiveInfinity;

bool result1 = value1.IsNegativeInfinity(); // true
bool result2 = value2.IsNegativeInfinity(); // false

IsValid

判断 double 是否为有效数值（非 NaN 且非无穷大）。

public static bool IsValid(this double value)

参数：

• value: 待判断的 double

返回值：

• 如果值为有效数值返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = 123.45d;
double value2 = double.NaN;
double value3 = double.PositiveInfinity;

bool result1 = value1.IsValid(); // true
bool result2 = value2.IsValid(); // false
bool result3 = value3.IsValid(); // false

3. 范围判断

提供数值范围相关的判断和约束功能。

IsBetween

判断 double 是否在指定范围内（包含边界）。

public static bool IsBetween(this double value, double min, double max)

参数：

• value: 待判断的 double
• min: 最小值
• max: 最大值

返回值：

• 如果值在范围内返回 true；否则返回 false

示例：

double value = 50d;

bool result1 = value.IsBetween(0d, 100d); // true
bool result2 = value.IsBetween(60d, 100d); // false

IsInRange

判断 double 是否在指定范围内（包含边界）。

public static bool IsInRange(this double value, double min, double max)

参数：

• value: 待判断的 double
• min: 最小值
• max: 最大值

返回值：

• 如果值在范围内返回 true；否则返回 false

示例：

double value = 50d;
bool result = value.IsInRange(0d, 100d); // true

Clamp

将 double 限制在指定范围内，超出则取边界值。

public static double Clamp(this double value, double min, double max)

参数：

• value: 待处理的 double
• min: 最小值
• max: 最大值

返回值：

• 限制后的值

示例：

double value1 = 150d;
double value2 = 50d;
double value3 = -10d;

double result1 = value1.Clamp(0d, 100d); // 100
double result2 = value2.Clamp(0d, 100d); // 50
double result3 = value3.Clamp(0d, 100d); // 0

4. 类型转换

提供 double 与其他数值类型之间的转换。

ToInt

将 double 转换为 int，四舍五入。

public static int ToInt(this double value)

参数：

• value: 待转换的 double

返回值：

• 转换后的 int 值

示例：

double value1 = 123.4d;
double value2 = 123.5d;

int result1 = value1.ToInt(); // 123
int result2 = value2.ToInt(); // 124

ToLong

将 double 转换为 long，四舍五入。

public static long ToLong(this double value)

参数：

• value: 待转换的 double

返回值：

• 转换后的 long 值

示例：

double value = 123456789.5d;
long result = value.ToLong(); // 123456790

ToDecimal

将 double 转换为 decimal。

public static decimal ToDecimal(this double value)

参数：

• value: 待转换的 double

返回值：

• 转换后的 decimal 值

示例：

double value = 123.45d;
decimal result = value.ToDecimal(); // 123.45m

ToFloat

将 double 转换为 float。

public static float ToFloat(this double value)

参数：

• value: 待转换的 double

返回值：

• 转换后的 float 值

示例：

double value = 123.45d;
float result = value.ToFloat(); // 123.45f

ToBool

将 double 转换为 bool（非零为 true）。

public static bool ToBool(this double value)

参数：

• value: 待转换的 double

返回值：

• 如果值非零返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = 0d;
double value2 = 123.45d;

bool result1 = value1.ToBool(); // false
bool result2 = value2.ToBool(); // true

5. 数学运算

提供数值约束和数学计算功能。

Round

将 double 四舍五入到指定小数位。

public static double Round(this double value, int digits = 2)

参数：

• value: 待处理的 double
• digits: 保留的小数位数，默认为 2

返回值：

• 四舍五入后的值

示例：

double value = 123.4567d;

double result1 = value.Round(); // 123.46
double result2 = value.Round(3); // 123.457

Truncate

将 double 截断到指定小数位（向零取整）。

public static double Truncate(this double value, int digits = 2)

参数：

• value: 待处理的 double
• digits: 保留的小数位数，默认为 2

返回值：

• 截断后的值

示例：

double value = 123.4567d;

double result1 = value.Truncate(); // 123.45
double result2 = value.Truncate(3); // 123.456

Abs

获取 double 的绝对值。

public static double Abs(this double value)

参数：

• value: 待处理的 double

返回值：

• 绝对值

示例：

double value1 = -123.45d;
double value2 = 123.45d;

double result1 = value1.Abs(); // 123.45
double result2 = value2.Abs(); // 123.45

Pow

计算 double 的幂次方。

public static double Pow(this double value, double power)

参数：

• value: 底数
• power: 指数

返回值：

• 计算结果

示例：

double value = 2d;

double result1 = value.Pow(3); // 8
double result2 = value.Pow(10); // 1024

Sqrt

计算 double 的平方根。

public static double Sqrt(this double value)

参数：

• value: 待处理的 double

返回值：

• 平方根

示例：

double value = 16d;
double result = value.Sqrt(); // 4

Ceiling

向上取整（天花板函数）。

public static double Ceiling(this double value)

参数：

• value: 待处理的 double

返回值：

• 向上取整后的值

示例：

double value1 = 123.1d;
double value2 = 123.9d;

double result1 = value1.Ceiling(); // 124
double result2 = value2.Ceiling(); // 124

Floor

向下取整（地板函数）。

public static double Floor(this double value)

参数：

• value: 待处理的 double

返回值：

• 向下取整后的值

示例：

double value1 = 123.1d;
double value2 = 123.9d;

double result1 = value1.Floor(); // 123
double result2 = value2.Floor(); // 123

Sign

计算 double 的符号。

public static int Sign(this double value)

参数：

• value: 待处理的 double

返回值：

• 如果值为正返回 1，为零返回 0，为负返回 -1

示例：

double value1 = 123.45d;
double value2 = 0d;
double value3 = -123.45d;

int result1 = value1.Sign(); // 1
int result2 = value2.Sign(); // 0
int result3 = value3.Sign(); // -1

Log (自然对数)

计算 double 的自然对数。

public static double Log(this double value)

参数：

• value: 待处理的 double

返回值：

• 自然对数值

示例：

double value = Math.E;
double result = value.Log(); // 1

Log (指定底数)

计算 double 的指定底数的对数。

public static double Log(this double value, double newBase)

参数：

• value: 待处理的 double
• newBase: 对数的底数

返回值：

• 对数值

示例：

double value = 100d;
double result = value.Log(10); // 2

Log10

计算 double 的以 10 为底的对数。

public static double Log10(this double value)

参数：

• value: 待处理的 double

返回值：

• 以 10 为底的对数值

示例：

double value = 100d;
double result = value.Log10(); // 2

Exp

计算 e 的指定次幂。

public static double Exp(this double value)

参数：

• value: 指数

返回值：

• e 的 value 次幂

示例：

double value = 1d;
double result = value.Exp(); // 2.71828182845905 (e)

Sin

计算 double 的正弦值。

public static double Sin(this double value)

参数：

• value: 弧度值

返回值：

• 正弦值

示例：

double value = Math.PI / 2;
double result = value.Sin(); // 1

Cos

计算 double 的余弦值。

public static double Cos(this double value)

参数：

• value: 弧度值

返回值：

• 余弦值

示例：

double value = 0;
double result = value.Cos(); // 1

Tan

计算 double 的正切值。

public static double Tan(this double value)

参数：

• value: 弧度值

返回值：

• 正切值

示例：

double value = Math.PI / 4;
double result = value.Tan(); // 1

6. 四则运算

提供安全的四则运算方法。

Add

double 加法。

public static double Add(this double value, double other)

参数：

• value: 第一个值
• other: 第二个值

返回值：

• 两数之和

示例：

double value = 100d;
double result = value.Add(50d); // 150

Subtract

double 减法。

public static double Subtract(this double value, double other)

参数：

• value: 第一个值
• other: 第二个值

返回值：

• 两数之差

示例：

double value = 100d;
double result = value.Subtract(30d); // 70

Multiply

double 乘法。

public static double Multiply(this double value, double other)

参数：

• value: 第一个值
• other: 第二个值

返回值：

• 两数之积

示例：

double value = 100d;
double result = value.Multiply(1.5d); // 150

DivideSafe

double 除法，除数为零时返回指定默认值。

public static double DivideSafe(this double value, double other, double defaultValue = 0d)

参数：

• value: 被除数
• other: 除数
• defaultValue: 除数为零时的默认返回值，默认为 0

返回值：

• 两数之商，或默认值

示例：

double value = 100d;

double result1 = value.DivideSafe(4d); // 25
double result2 = value.DivideSafe(0d); // 0

Mod

double 求余。

public static double Mod(this double value, double other)

参数：

• value: 被除数
• other: 除数

返回值：

• 余数，除数为零时返回 0

示例：

double value = 10d;
double result = value.Mod(3d); // 1

7. 比较运算

提供数值比较相关的方法。

Max

获取两个 double 中的较大值。

public static double Max(this double value, double other)

参数：

• value: 第一个值
• other: 第二个值

返回值：

• 较大的值

示例：

double value = 100d;
double result = value.Max(200d); // 200

Min

获取两个 double 中的较小值。

public static double Min(this double value, double other)

参数：

• value: 第一个值
• other: 第二个值

返回值：

• 较小的值

示例：

double value = 100d;
double result = value.Min(200d); // 100

AbsDiff

计算两个 double 的绝对差值。

public static double AbsDiff(this double value, double other)

参数：

• value: 第一个值
• other: 第二个值

返回值：

• 绝对差值

示例：

double value = 100d;
double result = value.AbsDiff(130d); // 30

EqualsTolerance

判断两个 double 是否在指定精度范围内相等。

public static bool EqualsTolerance(this double value, double other, double tolerance = 0.0001d)

参数：

• value: 第一个值
• other: 第二个值
• tolerance: 容差，默认为 0.0001

返回值：

• 如果差值小于容差返回 true；否则返回 false

示例：

double value1 = 1.00001d;
double value2 = 1.00002d;

bool result = value1.EqualsTolerance(value2, 0.0001d); // true

8. 格式化输出

提供将数值格式化为字符串的功能。

ToFixedString

将 double 转换为固定小数位字符串。

public static string ToFixedString(this double value, int digits = 2)

参数：

• value: 待处理的 double
• digits: 保留的小数位数，默认为 2

返回值：

• 格式化后的字符串

示例：

double value = 123.4567d;

string result1 = value.ToFixedString(); // "123.46"
string result2 = value.ToFixedString(3); // "123.457"

ToCurrencyString

将 double 转换为货币格式字符串。

public static string ToCurrencyString(this double value, string culture = "zh-CN")

参数：

• value: 待处理的 double
• culture: 区域信息，默认为 “zh-CN”

返回值：

• 货币格式字符串

示例：

double value = 1234.56d;

string result1 = value.ToCurrencyString(); // "￥1,234.56"
string result2 = value.ToCurrencyString("en-US"); // "$1,234.56"

ToPercentString

将 double 转换为百分比字符串。

public static string ToPercentString(this double value, int digits = 2)

参数：

• value: 待处理的 double（如 0.1234 表示 12.34%）
• digits: 保留的小数位数，默认为 2

返回值：

• 百分比字符串

示例：

double value = 0.1234d;
string result = value.ToPercentString(); // "12.34%"

ToScientificString

将 double 转换为科学计数法字符串。

public static string ToScientificString(this double value, int digits = 2)

参数：

• value: 待处理的 double
• digits: 保留的小数位数，默认为 2

返回值：

• 科学计数法字符串

示例：

double value = 1234567.89d;
string result = value.ToScientificString(); // "1.23E+006"

ToFriendlyString

将 double 转换为友好字符串（如 “1.23万”、“1.23亿”）。

public static string ToFriendlyString(this double value, int digits = 2)

参数：

• value: 待处理的 double
• digits: 保留的小数位数，默认为 2

返回值：

• 友好格式字符串

示例：

double value1 = 12345d;
double value2 = 123456789d;

string result1 = value1.ToFriendlyString(); // "1.23万"
string result2 = value2.ToFriendlyString(); // "1.23亿"

ToThousandsString

将 double 转换为带千分位的字符串。

public static string ToThousandsString(this double value, int digits = 2)

参数：

• value: 待处理的 double
• digits: 保留的小数位数，默认为 2

返回值：

• 带千分位的字符串

示例：

double value = 1234567.89d;
string result = value.ToThousandsString(); // "1,234,567.89"

9. 进制转换

提供将数值转换为不同进制字符串的功能。

ToHexString

将 double 的整数部分转换为十六进制字符串。

public static string ToHexString(this double value)

参数：

• value: 待转换的 double

返回值：

• 十六进制字符串

示例：

double value = 255d;
string result = value.ToHexString(); // "FF"

ToBinaryString

将 double 的整数部分转换为二进制字符串。

public static string ToBinaryString(this double value)

参数：

• value: 待转换的 double

返回值：

• 二进制字符串

示例：

double value = 10d;
string result = value.ToBinaryString(); // "1010"

ToOctalString

将 double 的整数部分转换为八进制字符串。

public static string ToOctalString(this double value)

参数：

• value: 待转换的 double

返回值：

• 八进制字符串

示例：

double value = 64d;
string result = value.ToOctalString(); // "100"

使用场景

1. 科学计算 - 处理物理、化学、工程等领域的数值计算
2. 数据展示 - 数值格式化显示，如货币、百分比、科学计数等格式
3. 数据验证 - 数值范围检查和状态判断
4. 数学运算 - 高级数学运算（三角函数、对数、指数等）
5. 图形处理 - 坐标计算、角度转换等
6. 类型转换 - double 与其他数值类型的安全转换
7. 业务逻辑 - 数值状态判断（如正负、奇偶、整数等）
8. 用户界面 - 提供友好的数值表示形式

注意事项

1. 所有方法都是扩展方法，需要通过 double 实例调用
2. 四舍五入方法使用 MidpointRounding.AwayFromZero 策略，符合传统数学习惯
3. double 类型存在精度问题，对于需要高精度的金融计算建议使用 decimal
4. 除法运算提供安全版本 DivideSafe()，避免除零异常
5. 进制转换方法仅处理整数部分，小数部分会被忽略
6. 三角函数方法使用弧度制，不是角度制
7. 特殊值判断方法（IsNaN、IsInfinity）用于处理计算结果异常情况
8. 类型转换方法在转换前会进行四舍五入处理