php中浮点数计算问题

Posted 2020-12-19 smilem

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echo intval( 0.58100 );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。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。

　　例子

代码如下

　　为啥输出是57啊? PHP的bug么?

　　我相信有很多的同学有过这样的疑问, 因为光问我类似问题的人就很多, 更不用说bugs.php.net上经常有人问…

　　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

　　尾数：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:www.111cn.net

　　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”

　　so, 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

　　例如：

　　1.

　　$a = 0.1;

　　$b = 0.7;

　　var_dump(($a + $b) == 0.8);

　　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

代码如下

$a = 0.1;
$b = 0.7;
var_dump(bcadd($a,$b,2) == 0.8);

　　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
　　php 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。
　　注意点：关于设置的位数，超出部分是丢弃掉，而不是四舍五入。