php實現高精度計算

本文主要和大家分享php實現高精度計算，從事金融行業，資金運算頻繁，這裡說下我遇到的坑....稍不留神，使用者資金可能損失幾十萬，甚至更可怕......直接上執行個體吧：

javascript

0.1 + 0.2 為啥不等於 0.3 ? （正確結果：0.30000000000000004）

0.8 * 7 為啥不等於 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 所有數字統一為 Number, 包括整形實際上全都是雙精確度（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，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。

為啥輸出是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”

　　因此, 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

繼續看一段代碼：

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

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

那麼上面的算式我們應該改寫為

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

常用的高精度函數如下：

bc是Binary Calculator的縮寫

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　　bcp — 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

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。

/**  * 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));//1.05   /**  * 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 $scale 精確到的小數點位元  *   * @return string   */var_dump(bcp($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(bcp('105', '6.55957')); //php7.1 16

所以平時程式要要封裝方法：

/** * 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/模數 * @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); // 比較到小數點位元}