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php高精度计算问题及BC高精确度函数使用

PHP教程 Sam 249℃

从事金融行业,资金运算频繁,这里说下我遇到的坑….稍不留神,用户资金可能损失几十万,甚至更可怕……直接上实例吧:

javascript

0.1 + 0.2 为啥不等于 0.3 ? (正确结果:0.30000000000000004)

0.8 * 7 为啥不等于 5.6 ? (正确结果:5.6000000000000005)

PHP

var_dump(intval(0.58 * 100));

正确结果是 57,而不是 58

浮点运算惹的祸

其实这些结果都并非语言的 bug,但和语言的实现原理有关, js 所有数字统一为 Number, 包括整形实际上全都是双精度(double)类型。

而PHP会区分 int 还是 float。不管什么语言,只要涉及浮点运算,都是存在类似的问题,使用时一定要注意。

说明: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,比如上面 的 echo intval( 0.58*100 );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,我用python也遇到这个问题。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,稍后我绍一下一些常用的BC高精确度函数使用。

还是回到上面的57,58问题。

为啥输出是57啊? PHP的bug么?

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”

因此, 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

继续看一段代码:

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

那么上面的算式我们应该改写为

常用的高精度函数如下:

 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。<br>

这样就可以解决浮点数运算的问题啦….

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