php中浮点数计算问题

程序员文章站 2023-12-29 22:57:52

...

最近做一个关于价格的程序时，碰到了一个很奇怪的问题。我把问题给抓出来了。请看如下代码：

$a = 86.1 - 80.0;
echo 6.1 - $a;
?>

　　你会发现，echo出来的结果居然不是0，而是5.3290705182E-15。思索了半天，也没找到是什么原因。用了C语言试了一下，结果正常。同事说他以前也遇到过，估计是超出了PHP的实数范围。

　　解决方法，由于PHP是弱类型语言，上述代码echo时给a变量加上双引号，即echo 6.1-"$a";，或echo round(6.1-$a);//感谢小石头童鞋提供的方法。

　　如果哪位童鞋知道具体是什么原因的话，请在此留言！:)

　　后记：感谢s朋友提供的资料(点击这里)，小石头童鞋的说法是正确的，简单的十进制分数不能在丢失一点点精度的情况下转化为二进制的格式，浮点数永远不会精确到最后一位，那么在PHP中，简单的浮点数运算是很有可能丢失精度，从而造成计算的结果出现混乱。本文中PHP浮点运算的结果5.3290705182E-15，是一个无限趋近于0的数。感谢这两位朋友以及其他热心的朋友！^_^

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，下面达内php培训老师介绍一下一些常用的BC高精确度函数使用。

　　例子

 代码如下

为啥输出是57啊? PHP的bug么?

　　我相信有很多的同学有过这样的疑问, 因为光问我类似问题的人就很多, 更不用说bugs.php.net上经常有人问…

　　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”

　　so, 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

　　例如：

　　$a = 0.1;

　　$b = 0.7;

　　var_dump(($a + $b) == 0.8);

　　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

bcadd ? 将两个高精度数字相加
   　　bccomp ? 比较两个高精度数字，返回-1, 0, 1
   　　bcdiv ? 将两个高精度数字相除
   　　bcmod ? 求高精度数字余数
   　　bcmul ? 将两个高精度数字相乘
   　　bcpow ? 求高精度数字乘方
   　　bcpowmod ? 求高精度数字乘方求模，数论里非常常用
   　　bcscale ? 配置默认小数点位数，相当于就是Linux bc中的”scale=”
   　　bcsqrt ? 求高精度数字平方根
   　　bcsub ? 将两个高精度数字相减
   　　整理了一些实例
   　　php 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。
       
/**  * 两个高精度数比较  *   * @access global  * @param float $left  * @param float $right  * @param int $scale 精确到的小数点位数  *   * @return int $left==$right 返回 0 | $left$right 返回 1  */var_dump(bccomp($left=4.45, $right=5.54, 2));// -1   /**  * 两个高精度数相加  *   * @access global  * @param float $left  * @param float $right  * @param int $scale 精确到的小数点位数  *   * @return string   */var_dump(bcadd($left=1.0321456, $right=0.0243456, 2));//1.04   /**  * 两个高精度数相减  *   * @access global  * @param float $left  * @param float $right  * @param int $scale 精确到的小数点位数  *   * @return string   */var_dump(bcsub($left=1.0321456, $right=3.0123456, 2));//-1.98   /**  * 两个高精度数相除  *   * @access global  * @param float $left  * @param float $right  * @param int $scale 精确到的小数点位数  *   * @return string   */var_dump(bcdiv($left=6, $right=5, 2));//1.20  /**  * 两个高精度数相乘  *   * @access global  * @param float $left  * @param float $right  * @param int $scale 精确到的小数点位数  *   * @return string   */var_dump(bcmul($left=3.1415926, $right=2.4569874566, 2));//7.71  /**  * 设置bc函数的小数点位数  *   * @access global  * @param int $scale 精确到的小数点位数  *   * @return void   */ bcscale(3);var_dump(bcdiv('105', '6.55957')); // 16.007
      注意点：关于设置的位数，超出部分是丢弃掉，而不是四舍五入。

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