【C#】Excel舍入函数Round、RoundUp、RoundDown的C#版

本人在C#中进行小数舍入的时候常常会怀念Excel中的Round、RoundUp、RoundDown这几个函数，原因就是后者“接地气”，比较符合俺小老百姓的舍入要求，啥“银行家舍入法”就让银行家用去吧。今儿有空，就把它实现了一下，先温习一下这几个Excel函数的功能：

Round(value, digits)

将value按四舍五入法进行舍入，保留digits位小数；当digits为负时，在小数点左侧进行舍入；当value为负时，表现与正数完全相反。

举例：Round(3.145, 2) = 3.15；Round(-3.145, 2) = -3.15；Round(3145, -2) = 3100

RoundUp(value, digits)

按远离 0 的方向，将value向上舍入，保留digits位小数；当digits为负时，在小数点左侧进行舍入

举例：RoundUp(3.111, 2) = 3.12；RoundUp(-3.111, 2) = -3.12；RoundUp(3111, -2) = 3200

RoundDown(value, digits)

按靠近 0 的方向，将value向下舍入，保留digits位小数；当digits为负时，在小数点左侧进行舍入

举例：RoundDown(3.145, 2) = 3.14；RoundDown(-3.145, 2) = -3.14；RoundDown(3145, -2) = 3100

实现原理：

- 对于RoundUp和RoundDown，由于decimal或Math类的Ceiling和Floor方法（下称C/F）只能取整，所以先根据要保留的位数，乘除得到可供C/F方法发挥的新值，然后就可以利用C/F得到舍入后的值，再乘/除回去，得到最终结果。此法市面常见。

举例：1.114向上保留2位，首先1.114x100得到111.4，再用C(111.4)得到112，然后112 / 100，最终得到1.12

问题：由于要先对原值进行乘除，所以对于接近Max/Min、或精度过高的原值，这一步就会造成溢出，所以Up和Down不能应对特别大的值，但日常应用相信没问题。

- 对于RoundEx方法，则直接封装decimal.Round(decimal, MidpointRounding.AwayFromZero)得到结果。

实现说明：

- 以扩展方法提供，兼容常规方法调用方式（废话）。即可以3.145M.RoundEx(2)，也可以MathEx.RoundEx(3.145M, 2)

- 每个方法以decimal和double两种类型提供重载，共6个方法

- 以decimal类型为基础进行实现，double版只是重用+类型转换。之所以不对double进行实现，不是因为偷懒，而是因为浮点运算容易扯蛋，如555.55x100=55554.999999999993。关于浮点运算的不可靠性，可参看：http://www.cnblogs.com/ethancai/articles/1237012.html

- 四舍五入函数命名为RoundEx是因为decimal类已经存在一个叫Round的静态方法，如果不错开，将不能以扩展方式3M.Round()进行调用。而且虽然.net在命名上具有极大的包容度，但我认为还是尽量避开FCL命名的好，无谓去“享受”这种*度

- 几个方法之所以都要先判断一下保留位数，而没有直接使用10的digits次方进行运算，是想尽量沿用decimal类型的原生方法，减少没必要的数学运算。咱追求的不是极简的代码，而是性能。当然，没测试过~鸡蛋飞来中...

废话了一堆，上代码：

/// <summary>
/// 数学类扩展方法
/// </summary>
public static class MathEx
{
    /// <summary>
    /// 远离 0 向上舍入
    /// </summary>
    public static decimal RoundUp(this decimal value, sbyte digits)
    {
        if (digits == )
        {
            return (value >=  ? decimal.Ceiling(value) : decimal.Floor(value));
        }

        decimal multiple = Convert.ToDecimal(Math.Pow(, digits));
        return (value >=  ? decimal.Ceiling(value * multiple) : decimal.Floor(value * multiple)) / multiple;
    }

    /// <summary>
    /// 靠近 0 向下舍入
    /// </summary>
    public static decimal RoundDown(this decimal value, sbyte digits)
    {
        if (digits == )
        {
            return (value >=  ? decimal.Floor(value) : decimal.Ceiling(value));
        }

        decimal multiple = Convert.ToDecimal(Math.Pow(, digits));
        return (value >=  ? decimal.Floor(value * multiple) : decimal.Ceiling(value * multiple)) / multiple;
    }

    /// <summary>
    /// 四舍五入
    /// </summary>
    public static decimal RoundEx(this decimal value, sbyte digits)
    {
        if (digits >= )
        {
            return decimal.Round(value, digits, MidpointRounding.AwayFromZero);
        }

        decimal multiple = Convert.ToDecimal(Math.Pow(, -digits));
        return decimal.Round(value / multiple, MidpointRounding.AwayFromZero) * multiple;
    }

    /// <summary>
    /// 远离 0 向上舍入
    /// </summary>
    public static double RoundUp(this double value, sbyte digits)
    {
        return decimal.ToDouble(Convert.ToDecimal(value).RoundUp(digits));
    }

    /// <summary>
    /// 靠近 0 向下舍入
    /// </summary>
    public static double RoundDown(this double value, sbyte digits)
    {
        return decimal.ToDouble(Convert.ToDecimal(value).RoundDown(digits));
    }

    /// <summary>
    /// 四舍五入
    /// </summary>
    public static double RoundEx(this double value, sbyte digits)
    {
        return decimal.ToDouble(Convert.ToDecimal(value).RoundEx(digits));
    }
}

- 文毕 -