php 小數(shù)精度問題

轉(zhuǎn)載 https://www.cnblogs.com/ddcom/p/11060133.html

PHP

var_dump(intval(0.58 * 100));

正確結(jié)果是 57,而不是 58

浮點(diǎn)運(yùn)算惹的禍

其實(shí)這些結(jié)果都并非語言的 bug,但和語言的實(shí)現(xiàn)原理有關(guān), js 所有數(shù)字統(tǒng)一為 Number, 包括整形實(shí)際上全都是雙精度(double)類型。

而PHP會(huì)區(qū)分 int 還是 float。不管什么語言,只要涉及浮點(diǎn)運(yùn)算,都是存在類似的問題,使用時(shí)一定要注意。

<pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">說明:如果用php的+-/計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)的時(shí)候,可能會(huì)遇到一些計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤的問題,比如上面 的 echo intval( 0.58100 );會(huì)打印57,而不是58,這個(gè)其實(shí)是計(jì)算機(jī)底層二進(jìn)制無法精確表示浮點(diǎn)數(shù)的一個(gè)bug,是跨語言的,我用python也遇到這個(gè)問題。所以基本上大部 分語言都提供了精準(zhǔn)計(jì)算的類庫或函數(shù)庫,比如php有BC高精確度函數(shù)庫,稍后我紹一下一些常用的BC高精確度函數(shù)使用。</pre>

還是回到上面的57,58問題。

為啥輸出是57啊? PHP的bug么?

要搞明白這個(gè)原因, 首先我們要知道浮點(diǎn)數(shù)的表示(IEEE 754):

浮點(diǎn)數(shù), 以64位的長度(雙精度)為例, 會(huì)采用1位符號(hào)位(E), 11指數(shù)位(Q), 52位尾數(shù)(M)表示(一共64位).

符號(hào)位:最高位表示數(shù)據(jù)的正負(fù),0表示正數(shù),1表示負(fù)數(shù)。

指數(shù)位:表示數(shù)據(jù)以2為底的冪,指數(shù)采用偏移碼表示

尾數(shù):表示數(shù)據(jù)小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字.

這里的關(guān)鍵點(diǎn)就在于, 小數(shù)在二進(jìn)制的表示, 關(guān)于小數(shù)如何用二進(jìn)制表示, 大家可以百度一下, 我這里就不再贅述, 我們關(guān)鍵的要了解, 0.58 對于二進(jìn)制表示來說, 是無限長的值(下面的數(shù)字省掉了隱含的1)..

0.58的二進(jìn)制表示基本上(52位)是: 00101000111101011100001010001111010111000010100011110.57的二進(jìn)制表示基本上(52位)是: 001000111101011100001010001111010111000010100011110而兩者的二進(jìn)制, 如果只是通過這52位計(jì)算的話,分別是:www.111cn.net

0.58 -> 0.579999999999999960.57 -> 0.5699999999999999至于0.58 * 100的具體浮點(diǎn)數(shù)乘法, 我們不考慮那么細(xì), 有興趣的可以看(Floating point), 我們就模糊的以心算來看… 0.58 * 100 = 57.999999999

那你intval一下, 自然就是57了….

可見, 這個(gè)問題的關(guān)鍵點(diǎn)就是: “你看似有窮的小數(shù), 在計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制表示里卻是無窮的”

因此, 不要再以為這是PHP的bug了, 這就是這樣的…..

PHP浮點(diǎn)型在進(jìn)行+-*%/存在不準(zhǔn)確的問題

繼續(xù)看一段代碼:

<pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">a = 0.1;b = 0.7;
var_dump((a +b) == 0.8); // false</pre>

打印出來的值為 boolean false

這是為啥?PHP手冊對于浮點(diǎn)數(shù)有以下警告信息:

Warning

浮點(diǎn)數(shù)精度

顯然簡單的十進(jìn)制分?jǐn)?shù)如同 0.1 或 0.7 不能在不丟失一點(diǎn)點(diǎn)精度的情況下轉(zhuǎn)換為內(nèi)部二進(jìn)制的格式。這就會(huì)造成混亂的結(jié)果:例如,floor((0.1+0.7)*10) 通常會(huì)返回 7 而不是預(yù)期中的 8,因?yàn)樵摻Y(jié)果內(nèi)部的表示其實(shí)是類似 7.9999999999…。

這和一個(gè)事實(shí)有關(guān),那就是不可能精確的用有限位數(shù)表達(dá)某些十進(jìn)制分?jǐn)?shù)。例如,十進(jìn)制的 1/3 變成了 0.3333333. . .。

所以永遠(yuǎn)不要相信浮點(diǎn)數(shù)結(jié)果精確到了最后一位,也永遠(yuǎn)不要比較兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)是否相等。如果確實(shí)需要更高的精度,應(yīng)該使用任意精度數(shù)學(xué)函數(shù)或者 gmp 函數(shù)

那么上面的算式我們應(yīng)該改寫為

<pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">a = 0.1;b = 0.7;
var_dump(bcadd(a,b,2) == 0.8); // true</pre>

常用的高精度函數(shù)如下:

[
復(fù)制代碼

](javascript:void(0); "復(fù)制代碼")

復(fù)制代碼

<pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;">  bcadd — 將兩個(gè)高精度數(shù)字相加

bccomp — 比較兩個(gè)高精度數(shù)字,返回-1, 0, 1

bcdiv — 將兩個(gè)高精度數(shù)字相除

bcmod — 求高精度數(shù)字余數(shù)

bcmul — 將兩個(gè)高精度數(shù)字相乘

bcpow — 求高精度數(shù)字乘方

bcpowmod — 求高精度數(shù)字乘方求模,數(shù)論里非常常用

bcscale — 配置默認(rèn)小數(shù)點(diǎn)位數(shù),相當(dāng)于就是Linux bc中的”scale=”

bcsqrt — 求高精度數(shù)字平方根

bcsub — 將兩個(gè)高精度數(shù)字相減
</pre>

復(fù)制代碼

[
復(fù)制代碼

](javascript:void(0); "復(fù)制代碼")

<pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word;"> BC高精確度函數(shù)庫包含了:相加,比較,相除,相減,求余,相乘,n次方,配置默認(rèn)小數(shù)點(diǎn)數(shù)目,求平方。這些函數(shù)在涉及到有關(guān)金錢計(jì)算時(shí)比較有用,比如電商的價(jià)格計(jì)算。</pre>

[
復(fù)制代碼

](javascript:void(0); "復(fù)制代碼")

復(fù)制代碼

<pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; overflow-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px; color: rgb(0, 0, 0); font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">/**

  • 兩個(gè)高精度數(shù)比較
  • @access global
  • @param float $left
  • @param float $right
  • @param int $scale 精確到的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)
  • @return int left==right 返回 0 | left<right 返回 -1 | left>right 返回 1
    */
    var_dump(bccomp(left=4.45,right=5.54, 2));
    // -1

/**

  • 兩個(gè)高精度數(shù)相加
  • @access global
  • @param float $left
  • @param float $right
  • @param int $scale 精確到的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)
  • @return string
    */
    var_dump(bcadd(left=1.0321456,right=0.0243456, 2));
    //1.05

/**

  • 兩個(gè)高精度數(shù)相減
  • @access global
  • @param float $left
  • @param float $right
  • @param int $scale 精確到的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)
  • @return string
    */
    var_dump(bcsub(left=1.0321456,right=3.0123456, 2));
    //-1.98

/**

  • 兩個(gè)高精度數(shù)相除
  • @access global
  • @param float $left
  • @param float $right
  • @param int $scale 精確到的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)
  • @return string
    */
    var_dump(bcdiv(left=6,right=5, 2));
    //1.20

/**

  • 兩個(gè)高精度數(shù)相乘
  • @access global
  • @param float $left
  • @param float $right
  • @param int $scale 精確到的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)
  • @return string
    */
    var_dump(bcmul(left=3.1415926,right=2.4569874566, 2));
    //7.71

/**

  • 設(shè)置bc函數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)
  • @access global
  • @param int $scale 精確到的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)
  • @return void
    */
    bcscale(3);
    var_dump(bcdiv('105', '6.55957'));
    //php7.1 16</pre>
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