php中浮點數計算問題

來源:互聯網
上載者:User

   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echo intval( 0.58*100 );會列印57,而不是58,這個其實是電腦底層二進位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,下面達內php培訓老師介紹一下一些常用的BC高精確度函數使用。

  例子

 代碼如下  
<?php    $f = 0.58;    var_dump(intval($f * 100)); //為啥輸出57?>

  為啥輸出是57啊? PHP的bug麼?

  我相信有很多的同學有過這樣的疑問, 因為光問我類似問題的人就很多, 更不用說bugs.php.net上經常有人問…

  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(雙精確度)為例, 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:最高位表示資料的正負,0表示正數,1表示負數。

  指數位:表示資料以2為底的冪,指數採用位移碼錶示

  尾數:表示資料小數點後的有效數字.

  這裡的關鍵點就在於, 小數在二進位的表示, 關於小數如何用二進位表示, 大家可以百度一下, 我這裡就不再贅述, 我們關鍵的要瞭解, 0.58 對於二進位表示來說, 是無限長的值(下面的數字省掉了隱含的1)..

  0.58的二進位表示基本上(52位)是: 00101000111101011100001010001111010111000010100011110.57的二進位表示基本上(52位)是: 001000111101011100001010001111010111000010100011110而兩者的二進位, 如果只是通過這52位計算的話,分別是: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, 在電腦的二進位表示裡卻是無窮的”

  so, 不要再以為這是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

  例如:

  1.

  $a = 0.1;

  $b = 0.7;

  var_dump(($a + $b) == 0.8);

  列印出來的值為 boolean false

  這是為啥?PHP手冊對於浮點數有以下警告資訊:

  Warning

  浮點數精度

  顯然簡單的十進位分數如同 0.1 或 0.7 不能在不丟失一點點精度的情況下轉換為內部二進位的格式。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,因為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元表達某些十進位分數。例如,十進位的 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

 代碼如下  

<?php

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

  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,數論裡非常常用

  bcscale — 配置預設小數點位元,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

  整理了一些執行個體

  php 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,配置預設小數點數目,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。

 代碼如下  
/**
  * 兩個高精度數比較
  * 
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精確到的小數點位元
  * 
  * @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 $scale 精確到的小數點位元
  * 
  * @return string 
  */
var_dump(bcadd($left=1.0321456, $right=0.0243456, 2));
//1.04
 
  /**
  * 兩個高精度數相減
  * 
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精確到的小數點位元
  * 
  * @return string 
  */
var_dump(bcsub($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 $scale 精確到的小數點位元
  * 
  * @return string 
  */
var_dump(bcdiv($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 $scale 精確到的小數點位元
  * 
  * @return string 
  */
var_dump(bcmul($left=3.1415926, $right=2.4569874566, 2));
//7.71
 
 /**
  * 設定bc函數的小數點位元
  * 
  * @access global
  * @param int $scale 精確到的小數點位元
  * 
  * @return void 
  */ 
bcscale(3);
var_dump(bcdiv('105', '6.55957')); 
// 16.007

  注意點:關於設定的位元,超出部分是丟棄掉,而不是四捨五入。

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