php 精度计算问题
发布时间：2020-12-07 08:51:33
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<p>var_dump(intval(0.58 * 100));</p><p>正确结果是 57，而不是 58</p><p>浮点运算惹的祸 其实这些结果都并非语言的 bug，但和语言的实现原理有关， js 所有数字统一为 Number, 包括整形实际上全都是双精度（double）类型。</p><p>而PHP会区分 int 还是 float。不管什么语言，只要涉及浮点运算，都是存在类似的问题，使用时一定要注意。</p><p>说明：如果用php的+-<span>/计算浮点数的时候，可能会遇到一些计算结果错误的问题，比如上面 的 echo intval( 0.58</span>100 );会打印57，而不是58，这个其实是计算机底层二进制无法精确表示浮点数的一个bug，是跨语言的，我用python也遇到这个问题。所以基本上大部 分语言都提供了精准计算的类库或函数库，比如php有BC高精确度函数库，稍后我绍一下一些常用的BC高精确度函数使用。 还是回到上面的57,58问题。</p><p>为啥输出是57啊? PHP的bug么?</p><p> 要搞明白这个原因, 首先我们要知道浮点数的表示(IEEE 754):</p><p> 浮点数, 以64位的长度(双精度)为例, 会采用1位符号位(E), 11指数位(Q), 52位尾数(M)表示(一共64位).</p><p> 符号位：最高位表示数据的正负，0表示正数，1表示负数。</p><p> 指数位：表示数据以2为底的幂，指数采用偏移码表示</p><p> 尾数：表示数据小数点后的有效数字.</p><p> 这里的关键点就在于, 小数在二进制的表示, 关于小数如何用二进制表示, 大家可以百度一下, 我这里就不再赘述, 我们关键的要了解, 0.58 对于二进制表示来说, 是无限长的值(下面的数字省掉了隐含的1)..</p><p> 0.58的二进制表示基本上(52位)是: 00101000111101011100001010001111010111000010100011110.57的二进制表示基本上(52位)是: 001000111101011100001010001111010111000010100011110而两者的二进制, 如果只是通过这52位计算的话,分别是:www.111cn.net</p><p> 0.58 -> 0.579999999999999960.57 -> 0.5699999999999999至于0.58 * 100的具体浮点数乘法, 我们不考虑那么细, 有兴趣的可以看(Floating point), 我们就模糊的以心算来看… 0.58 * 100 = 57.999999999</p><p> 那你intval一下, 自然就是57了….</p><p> 可见, 这个问题的关键点就是: “你看似有穷的小数, 在计算机的二进制表示里却是无穷的”</p><p> 因此, 不要再以为这是PHP的bug了, 这就是这样的…..</p><p> PHP浮点型在进行+-*%/存在不准确的问题</p><p>继续看一段代码：</p><p>$a = 0.1; $b = 0.7; var_dump(($a + $b) == 0.8); // false 打印出来的值为 boolean false</p><p> 这是为啥?PHP手册对于浮点数有以下警告信息:</p><p> Warning</p><p> 浮点数精度</p><p> 显然简单的十进制分数如同 0.1 或 0.7 不能在不丢失一点点精度的情况下转换为内部二进制的格式。这就会造成混乱的结果：例如，floor((0.1+0.7)*10) 通常会返回 7 而不是预期中的 8，因为该结果内部的表示其实是类似 7.9999999999…。</p><p> 这和一个事实有关，那就是不可能精确的用有限位数表达某些十进制分数。例如，十进制的 1/3 变成了 0.3333333. . .。</p><p> 所以永远不要相信浮点数结果精确到了最后一位，也永远不要比较两个浮点数是否相等。如果确实需要更高的精度，应该使用任意精度数学函数或者 gmp 函数</p><p>那么上面的算式我们应该改写为</p><p>$a = 0.1; $b = 0.7; var_dump(bcadd($a,$b,2) == 0.8); // true 常用的高精度函数如下：</p><p>复制代码 复制代码 bcadd — 将两个高精度数字相加</p><p> bccomp — 比较两个高精度数字，返回-1, 0, 1</p><p> bcdiv — 将两个高精度数字相除</p><p> bcmod — 求高精度数字余数</p><p> bcmul — 将两个高精度数字相乘</p><p> bcpow — 求高精度数字乘方</p><p> bcpowmod — 求高精度数字乘方求模，数论里非常常用</p><p> bcscale — 配置默认小数点位数，相当于就是Linux bc中的”scale=”</p><p> bcsqrt — 求高精度数字平方根</p><p> bcsub — 将两个高精度数字相减 复制代码 复制代码 BC高精确度函数库包含了：相加，比较，相除，相减，求余，相乘，n次方，配置默认小数点数目，求平方。这些函数在涉及到有关金钱计算时比较有用，比如电商的价格计算。 按 Ctrl+C 复制代码 /**</p><ul><li>两个高精度数比较</li><li></li><li>@access global</li><li>@param float $left</li><li>@param float $right</li><li>@param int $scale 精确到的小数点位数</li><li></li><li>@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</li></ul><p>/**</p><ul><li>两个高精度数相加</li><li></li><li>@access global</li><li>@param float $left</li><li>@param float $right</li><li>@param int $scale 精确到的小数点位数</li><li></li><li>@return string */ var_dump(bcadd($left=1.0321456, $right=0.0243456, 2)); //1.05</li></ul><p>/**</p><ul><li>两个高精度数相减</li><li></li><li>@access global</li><li>@param float $left</li><li>@param float $right</li><li>@param int $scale 精确到的小数点位数</li><li></li><li>@return string */ var_dump(bcsub($left=1.0321456, $right=3.0123456, 2)); //-1.98</li></ul><p>/**</p><ul><li>两个高精度数相除</li><li></li><li>@access global</li><li>@param float $left</li><li>@param float $right</li><li>@param int $scale 精确到的小数点位数</li><li></li><li>@return string */ var_dump(bcdiv($left=6, $right=5, 2)); //1.20</li></ul><p>/**</p><ul><li>两个高精度数相乘</li><li></li><li>@access global</li><li>@param float $left</li><li>@param float $right</li><li>@param int $scale 精确到的小数点位数</li><li></li><li>@return string */ var_dump(bcmul($left=3.1415926, $right=2.4569874566, 2)); //7.71</li></ul><p>/**</p><ul><li>设置bc函数的小数点位数</li><li></li><li>@access global</li><li>@param int $scale 精确到的小数点位数</li><li></li><li>@return void */ bcscale(3); var_dump(bcdiv('105', '6.55957')); //php7.1 16</li></ul>
