浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算精度問題
首先看一個(gè)例子:
<?php $a = 0.1; $b = 0.9; $c = 1; var_dump(($a+$b)==$c); var_dump(($c-$b)==$a); ?>
$a+$b==$c 返回true,正確
$c-$b==$a 返回false,錯(cuò)誤
為什么會(huì)這樣呢?
運(yùn)算后,精度為20位時(shí)實(shí)際返回的內(nèi)容如下:
<?php $a = 0.1; $b = 0.9; $c = 1; printf("%.20f", $a+$b); // 1.00000000000000000000 printf("%.20f", $c-$b); // 0.09999999999999997780 ?>
$c-$b 為 0.09999999999999997780,因此與0.1比較返回false
出現(xiàn)這個(gè)問題是因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)計(jì)算涉及精度,當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制時(shí)有可能會(huì)造成精度丟失。
浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制方法
整數(shù)部分采用除以2取余方法
小數(shù)部分采用乘以2取整方法
例如:把數(shù)字8.5轉(zhuǎn)為二進(jìn)制
整數(shù)部分是8
8/2=4 8%2=0
4/2=2 4%2=0
2/2=1 2%2=0
1比2小,因此不需要計(jì)算下去,整數(shù)8的二進(jìn)制為 1000
小數(shù)部分是0.5
0.5x2 = 1.0
因取整后小數(shù)部分為0,因此不需要再計(jì)算下去
小數(shù)0.5的二進(jìn)制為 0.1
8.5的二進(jìn)制為1000.1
計(jì)算數(shù)字0.9的二進(jìn)制
0.9x2=1.8
0.8x2=1.6
0.6x2=1.2
0.2x2=0.4
0.4x2=0.8
0.8x2=1.6
…. 之后不斷循環(huán)下去,當(dāng)截取精度為N時(shí),N后的數(shù)會(huì)被舍去,導(dǎo)致精度丟失。
上例中0.9在轉(zhuǎn)為二進(jìn)制時(shí)精度丟失,導(dǎo)致比較時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
所以永遠(yuǎn)不要相信浮點(diǎn)數(shù)已精確到最后一位,也永遠(yuǎn)不要比較兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)是否相等。
正確比較浮點(diǎn)數(shù)的方法
1.使用round方法處理后再比較
例子:
<?php $a = 0.1; $b = 0.9; $c = 1; var_dump(($c-$b)==$a); // false var_dump(round(($c-$b),1)==round($a,1)); // true ?>
2.使用高精度運(yùn)算方法
首先進(jìn)行運(yùn)算時(shí),使用高精度的運(yùn)算方法,這樣可以保證精度不丟失。
高精度運(yùn)算的方法如下:
bcadd 將兩個(gè)高精度數(shù)字相加
bccomp 比較兩個(gè)高精度數(shù)字,返回-1,0,1
bcdiv 將兩個(gè)高精度數(shù)字相除
bcmod 求高精度數(shù)字余數(shù)
bcmul 將兩個(gè)高精度數(shù)字相乘
bcpow 求高精度數(shù)字乘方
bcpowmod 求高精度數(shù)字乘方求模
bcscale 配置默認(rèn)小數(shù)點(diǎn)位數(shù),相當(dāng)于Linux bc中的”scale=”
bcsqrt 求高精度數(shù)字平方根
bcsub 將兩個(gè)高精度數(shù)字相減
例子:
<?php $a = 0.1; $b = 0.9; $c = 1; var_dump(($c-$b)==$a); // false var_dump(bcsub($c, $b, 1)==$a); // true ?>
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