php精度计算的问题解析


Posted in PHP onJune 21, 2019

PHP

var_dump(intval(0.58 * 100));

正确结果是 57,而不是 58

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。

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。

说明:如果用php的+-*/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*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。

为啥输出是57啊? PHP的bug么?

要搞明白这个原因, 首先我们要知道浮点数的表示(IEEE 754):

  • 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).
  • 符号位:最高位表示数据的正负,0表示正数,1表示负数。
  • 指数位:表示数据以2为底的幂,指数采用偏移码表示
  • 数:表示数据小数点后的有效数字.

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)..

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:3water.com

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

那你intval一下, 自然就是57了….

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”

因此, 不要再以为这是PHP的bug了, 这就是这样的…..

PHP浮点型在进行+-*%/存在不准确的问题

继续看一段代码:

$a = 0.1;
$b = 0.7;
var_dump(($a + $b) == 0.8); // false

打印出来的值为 boolean false

这是为啥?PHP手册对于浮点数有以下警告信息:

Warning

浮点数精度

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…。

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. . .。

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

那么上面的算式我们应该改写为

$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:

  • bcadd — 将两个高精度数字相加
  • bccomp — 比较两个高精度数字,返回-1, 0, 1
  • bcdiv — 将两个高精度数字相除
  • bcmod — 求高精度数字余数
  • bcmul — 将两个高精度数字相乘
  • bcpow — 求高精度数字乘方
  • bcpowmod — 求高精度数字乘方求模,数论里非常常用
  • bcscale — 配置默认小数点位数,相当于就是Linux bc中的”scale=”
  • bcsqrt — 求高精度数字平方根
  • bcsub — 将两个高精度数字相减

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。

/**
* 两个高精度数比较
* 
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精确到的小数点位数
* 
* @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
/**
* 两个高精度数相加
* 
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精确到的小数点位数
* 
* @return string 
*/
var_dump(bcadd($left=1.0321456, $right=0.0243456, 2));
//1.05
/**
* 两个高精度数相减
* 
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精确到的小数点位数
* 
* @return string 
*/
var_dump(bcsub($left=1.0321456, $right=3.0123456, 2));
//-1.98
/**
* 两个高精度数相除
* 
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精确到的小数点位数
* 
* @return string 
*/
var_dump(bcdiv($left=6, $right=5, 2));
//1.20
/**
* 两个高精度数相乘
* 
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精确到的小数点位数
* 
* @return string 
*/
var_dump(bcmul($left=3.1415926, $right=2.4569874566, 2));
//7.71
/**
* 设置bc函数的小数点位数
* 
* @access global
* @param int $scale 精确到的小数点位数
* 
* @return void 
*/ 
bcscale(3);
var_dump(bcdiv('105', '6.55957')); 
//php7.1 16

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

PHP 相关文章推荐
WINXP下apache+php4+mysql
Nov 25 PHP
php下统计用户在线时间的一种尝试
Aug 26 PHP
CI框架源码阅读,系统常量文件constants.php的配置
Feb 28 PHP
php 使用file_get_contents读取大文件的方法
Nov 13 PHP
PHP文件缓存类示例分享
Jan 30 PHP
php curl登陆qq后获取用户信息时证书错误
Feb 03 PHP
微信API接口大全
Apr 15 PHP
PHP中isset与array_key_exists的区别实例分析
Jun 02 PHP
php多重接口的实现方法
Jun 20 PHP
PHP-FPM运行状态的实时查看及监控详解
Nov 18 PHP
php封装一个异常的处理类
Jun 08 PHP
Laravel 将数据表的数据导出,并生成seeds种子文件的方法
Oct 09 PHP
laravel异步监控定时调度器实例详解
Jun 21 #PHP
apache集成php7.3.5的详细步骤
Jun 20 #PHP
PHP基础之输出缓冲区基本概念、原理分析
Jun 19 #PHP
PHP进阶学习之Geo的地图定位算法详解
Jun 19 #PHP
PHP进阶学习之依赖注入与Ioc容器详解
Jun 19 #PHP
yii2 在控制器中验证请求参数的使用方法
Jun 19 #PHP
php自定义排序uasort函数示例【二维数组按指定键值排序】
Jun 19 #PHP
You might like
php利用腾讯ip分享计划获取地理位置示例分享
2014/01/20 PHP
VB中的RasEnumConnections函数返回632错误解决方法
2014/07/29 PHP
php获得网站访问统计信息类Compete API用法实例
2015/04/02 PHP
header与缓冲区之间的深层次分析
2016/07/30 PHP
php如何比较两个浮点数是否相等详解
2019/02/12 PHP
解决laravel查询构造器中的别名问题
2019/10/17 PHP
使用IE的地址栏来辅助调试Web页脚本
2007/03/08 Javascript
Display SQL Server Login Mode
2007/06/21 Javascript
用 Javascript 验证表单(form)中多选框(checkbox)值
2009/09/08 Javascript
html数组字符串拼接的最快方法
2009/09/16 Javascript
jquery限制输入字数,并提示剩余字数实现代码
2012/12/24 Javascript
裁剪字符串trim()自定义改进版
2013/04/10 Javascript
js 获取页面高度和宽度兼容 ie firefox chrome等
2014/05/14 Javascript
JS实现图片高亮展示效果实例
2015/11/24 Javascript
JS插件overlib用法实例详解
2015/12/26 Javascript
JavaScript生成.xls文件的代码
2016/12/22 Javascript
快速实现jQuery多级菜单效果
2017/02/01 Javascript
Javarscript中模块(module)、加载(load)与捆绑(bundle)详解
2017/05/28 Javascript
微信小程序顶部导航栏滑动tab效果
2019/01/28 Javascript
vue父组件触发事件改变子组件的值的方法实例详解
2019/05/07 Javascript
javascript实现评分功能
2020/06/24 Javascript
Python编程生成随机用户名及密码的方法示例
2017/05/05 Python
在PyCharm下打包*.py程序成.exe的方法
2018/11/29 Python
Python 实现交换矩阵的行示例
2019/06/26 Python
python的一些加密方法及python 加密模块
2019/07/11 Python
python并发编程多进程之守护进程原理解析
2019/08/20 Python
python matplotlib绘制三维图的示例
2020/09/24 Python
canvas实现漂亮的下雨效果的示例
2018/04/18 HTML / CSS
Python如何实现单例模式
2016/06/03 面试题
社区活动邀请函范文
2014/01/29 职场文书
中学生秋季运动会广播稿
2014/09/21 职场文书
2014年工作总结与下年工作计划
2014/11/27 职场文书
保险内勤岗位职责
2015/04/13 职场文书
2015初中政治教学工作总结
2015/07/21 职场文书
2016关于学习党章的心得体会
2016/01/15 职场文书
Python 线程池模块之多线程操作代码
2021/05/20 Python