從事金融行業的PHPer,資金運算頻繁,稍不留神,用戶資金可能損失幾十萬,甚至更可怕......直接上實例吧:
javascript
0.1 + 0.2 爲啥不等於 0.3 ? (正確結果:0.30000000000000004)
0.8 * 7 爲啥不等於 5.6 ? (正確結果:5.6000000000000005)
PHP
var_dump(intval(0.58 * 100));
正確結果是 57,而不是 58
浮點運算惹的禍
其實這些結果都並非語言的 bug,但和語言的實現原理有關, js 所有數字統一爲 Number, 包括整形實際上全都是雙精度(double)類型。
而PHP會區分 int 還是 float。不管什麼語言,只要涉及浮點運算,都是存在類似的問題,使用時一定要注意。
說明:如果用php的+-*/計算浮點數的時候,可能會遇到一些計算結果錯誤的問題,比如上面 的 echo intval( 0.58*100 );會打印57,而不是58,這個其實是計算機底層二進制無法精確表示浮點數的一個bug,是跨語言的,我用python也遇到這個問題。所以基本上大部 分語言都提供了精準計算的類庫或函數庫,比如php有BC高精確度函數庫,稍後我紹一下一些常用的BC高精確度函數使用。
還是回到上面的57,58問題。
爲啥輸出是57啊? PHP的bug麼?
要搞明白這個原因, 首先我們要知道浮點數的表示(IEEE 754):
浮點數, 以64位的長度(雙精度)爲例, 會採用1位符號位(E), 11指數位(Q), 52位尾數(M)表示(一共64位).
符號位:最高位表示數據的正負,0表示正數,1表示負數。
指數位:表示數據以2爲底的冪,指數採用偏移碼錶示
尾數:表示數據小數點後的有效數字.
這裏的關鍵點就在於, 小數在二進制的表示, 關於小數如何用二進制表示, 大家可以百度一下, 我這裏就不再贅述, 我們關鍵的要了解, 0.58 對於二進制表示來說, 是無限長的值(下面的數字省掉了隱含的1)..
0.58的二進制表示基本上(52位)是: 00101000111101011100001010001111010111000010100011110.57的二進制表示基本上(52位)是: 001000111101011100001010001111010111000010100011110而兩者的二進制, 如果只是通過這52位計算的話,分別是:http://www.111cn.net
0.58 -> 0.579999999999999960.57 -> 0.5699999999999999至於0.58 * 100的具體浮點數乘法, 我們不考慮那麼細, 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, 這個問題的關鍵點就是: “你看似有窮的小數, 在計算機的二進制表示裏卻是無窮的”
因此, 不要再以爲這是PHP的bug了, 這就是這樣的…..
PHP浮點型在進行+-*%/存在不準確的問題
繼續看一段代碼:
$a = 0.1;
$b = 0.7;
var_dump(($a + $b) == 0.8); // false
打印出來的值爲 boolean false
這是爲啥?PHP手冊對於浮點數有以下警告信息:
Warning
浮點數精度
顯然簡單的十進制分數如同 0.1 或 0.7 不能在不丟失一點點精度的情況下轉換爲內部二進制的格式。這就會造成混亂的結果:例如,floor((0.1+0.7)*10) 通常會返回 7 而不是預期中的 8,因爲該結果內部的表示其實是類似 7.9999999999…。
這和一個事實有關,那就是不可能精確的用有限位數表達某些十進制分數。例如,十進制的 1/3 變成了 0.3333333. . .。
所以永遠不要相信浮點數結果精確到了最後一位,也永遠不要比較兩個浮點數是否相等。如果確實需要更高的精度,應該使用任意精度數學函數或者 gmp 函數
那麼上面的算式我們應該改寫爲
$a = 0.1;
$b = 0.7;
var_dump(bcadd($a,$b,2) == 0.8); // true
常用的高精度函數如下:
bcadd — 將兩個高精度數字相加
bccomp — 比較兩個高精度數字,返回-1, 0, 1
bcdiv — 將兩個高精度數字相除
bcmod — 求高精度數字餘數
bcmul — 將兩個高精度數字相乘
bcpow — 求高精度數字乘方
bcpowmod — 求高精度數字乘方求模,數論裏非常常用
bcscale — 配置默認小數點位數,相當於就是Linux bc中的”scale=”
bcsqrt — 求高精度數字平方根
bcsub — 將兩個高精度數字相減
BC高精確度函數庫包含了:相加,比較,相除,相減,求餘,相乘,n次方,配置默認小數點數目,求平方。這些函數在涉及到有關金錢計算時比較有用,比如電商的價格計算。
/**
* 兩個高精度數比較
*
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精確到的小數點位數
*
* @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
/**
* 兩個高精度數相加
*
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精確到的小數點位數
*
* @return string
*/
var_dump(bcadd($left=1.0321456, $right=0.0243456, 2));
//1.05
/**
* 兩個高精度數相減
*
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精確到的小數點位數
*
* @return string
*/
var_dump(bcsub($left=1.0321456, $right=3.0123456, 2));
//-1.98
/**
* 兩個高精度數相除
*
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精確到的小數點位數
*
* @return string
*/
var_dump(bcdiv($left=6, $right=5, 2));
//1.20
/**
* 兩個高精度數相乘
*
* @access global
* @param float $left
* @param float $right
* @param int $scale 精確到的小數點位數
*
* @return string
*/
var_dump(bcmul($left=3.1415926, $right=2.4569874566, 2));
//7.71
/**
* 設置bc函數的小數點位數
*
* @access global
* @param int $scale 精確到的小數點位數
*
* @return void
*/
bcscale(3);
var_dump(bcdiv('105', '6.55957'));
//php7.1 16
封裝方法:
/**
* 精確加法
* @param [type] $a [description]
* @param [type] $b [description]
*/
function math_add($a,$b,$scale = '2') {
return bcadd($a,$b,$scale);
}
/**
* 精確減法
* @param [type] $a [description]
* @param [type] $b [description]
*/
function math_sub($a,$b,$scale = '2') {
return bcsub($a,$b,$scale);
}
/**
* 精確乘法
* @param [type] $a [description]
* @param [type] $b [description]
*/
function math_mul($a,$b,$scale = '2') {
return bcmul($a,$b,$scale);
}
/**
* 精確除法
* @param [type] $a [description]
* @param [type] $b [description]
*/
function math_p($a,$b,$scale = '2') {
return bcp($a,$b,$scale);
}
/**
* 精確求餘/取模
* @param [type] $a [description]
* @param [type] $b [description]
*/
function math_mod($a,$b) {
return bcmod($a,$b);
}
/**
* 比較大小
* @param [type] $a [description]
* @param [type] $b [description]
* 大於 返回 1 等於返回 0 小於返回 -1
*/
function math_comp($a,$b,$scale = '5') {
return bccomp($a,$b,$scale); // 比較到小數點位數
}