js浮点数精度丢失问题及如何解决js中浮点数计算不精准

Posted 2022-08-04 ranyonsue

js中进行数字计算时候，会出现精度误差的问题。先来看一个实例：

 

console.log(0.1+0.2===0.3);//false

console.log(0.1+0.1===0.2);//true

上面第一个的输出会超出我们的常识，正常应该为true，这里为什么会是false呢，直接运行会发现0.1+0.2在js中计算的结果是：

 

console.log(0.1+0.2);//输出0.30000000000000004

这对于浮点数的四则运算（加减乘除），几乎所有的编程语言都会出现上面类似的精度误差问题，只是大部分语言都处理封装了避免误差的方法。对于js而言，由于它是一门弱类型的语言，所以并没有对浮点数的运算有解决的封装方法，这能我们自己来解决。这里为什么会出现这个精度误差呢？

 

浮点数产生的原因 

我们首先就想到计算机能读懂的是二进制，所以我们进行运算的时候，实际上是把数字转换为了二进制进行的，所以我们把0.1和0.2转换为二进制：

 

0.1 => 0.0001 1001 1001 1001..（无限循环）

0.2 => 0.0011 0011 0011 0011…（无限循环）

这里可以看出转换为二进制是一个无限循环的数字，单在计算机中对于无限循环的数字会进行舍入处理的，进行双精度浮点数的小数部分最多支持52位。然后把两个2进制的数进行运算得出的也是一个二进制数值，最后再把它转换为十进制。保留17位小数，所以0.1+0.2的值就成了 0.30000000000000004。  0.1+0.1的值成了0.20000000000000000，全是0的时候可以省略，就成了0.2

 

解决浮点数精度误差的办法

最简单的处理，通过toFixed方法，

console.log(parseFloat(0.1+0.2).toFixed(1));//输出0.3

说明：通过toFixed(num)方法来保留小数，其中num为保留小数的位数，这个方法是根据四舍五入来保留小数的，所以计算的结果并不是最精确的。所以我们需要采用其它方法来实现，通过Number.prototype的属性进行添加，如下：

 

js加法：

//加法函数

function accAdd(arg1, arg2)

       var r1, r2, m;

       try

              r1 = arg1.toString().split(".")[1].length;

       catch(e)

              r1 = 0;

      

       try

              r2 = arg2.toString().split(".")[1].length;

       catch(e)

              r2 = 0;

      

       m = Math.pow(10, Math.max(r1, r2));

       return(arg1 * m + arg2 * m) / m;

//给Number类型增加一个add方法，使用时直接用 .add 即可完成计算。  

Number.prototype.add = function(arg)     

       return accAdd(arg, this); 

;

console.log(0.1.add(0.2).add(0.3));//等价于0.1+0.2+0.3，输出0.6

console.log(0.1+0.2+0.3);//输出0.6000000000000001

 

js减法：

//减法函数 

function Subtr(arg1, arg2)

       var r1, r2, m, n;

       try

              r1 = arg1.toString().split(".")[1].length;

       catch(e)

              r1 = 0;

      

       try

              r2 = arg2.toString().split(".")[1].length;

       catch(e)

              r2 = 0;

      

       m = Math.pow(10, Math.max(r1, r2)); //动态控制精度长度            

       n = (r1 >= r2) ? r1 : r2;

       return parseFloat(((arg1 * m - arg2 * m) / m).toFixed(n));

Number.prototype.sub = function(arg)

       return Subtr(this, arg);

;

console.log(0.6.sub(0.2).sub(0.3));//等价于0.6-0.2-0.3 输出0.1

console.log(0.6-0.2-0.3);//输出：0.09999999999999998

 

js乘法：

//乘法函数

function accMul(arg1, arg2)

       var m = 0,

              s1 = arg1.toString(),

              s2 = arg2.toString();

       try

              m += s1.split(".")[1].length;

       catch(e)

       try

              m += s2.split(".")[1].length;

       catch(e)

       return Number(s1.replace(".", "")) * Number(s2.replace(".", "")) / Math.pow(10, m);

Number.prototype.mul = function (arg)      

       return accMul(arg, this); 

;

console.log(0.1.mul(0.2).mul(0.3)); //等价于0.1 * 0.2 * 0.3 输出0.006

console.log(0.1 * 0.2 * 0.3); //输出：0.006000000000000001

 

js除法：

//除法函数

function accDiv(arg1, arg2)

       var t1 = 0,

              t2 = 0,

              r1, r2;

       try

              t1 = arg1.toString().split(".")[1].length;

       catch(e)

       try

              t2 = arg2.toString().split(".")[1].length;

       catch(e)

       with(Math)

              r1 = Number(arg1.toString().replace(".", ""));

              r2 = Number(arg2.toString().replace(".", ""));

              return(r1 / r2) * pow(10, t2 - t1);

      

Number.prototype.div = function (arg)      

       return accDiv(this, arg); 

;

console.log(0.6.div(0.2).div(0.1)); //等价于0.6 / 0.2 / 0.1 输出30

console.log(0.6 / 0.2 / 0.1); //输出：29.999999999999993