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    php下的浮点运算准不准

    青灯夜游青灯夜游2023-01-04 20:50:46原创237

    不准,php下的浮点运算存在误差。在PHP中,浮点数的精度有限;尽管取决于系统,PHP通常使用 IEEE 754双精度格式,则由于取整而导致的最大相对误差为“1.11e-16”;而非基本数学运算可能会给出更大误差,并且要考虑到进行复合运算时的误差传递。

    本教程操作环境:windows7系统、PHP8版、DELL G3电脑

    浮点数运算的“锅”

    //加
    $a = 0.1;
    $b = 0.7;
    $c = intval(($a + $b) * 10);
    echo $c."<br>";
    //输出:7
    
    //减
    $a = 100;
    $b = 99.98;
    $c = $a - $b;
    echo $c."<br>";
    //输出:0.019999999999996
    
    //乘
    $a = 0.58;
    $b = 100;
    $c = intval($a * $b);
    echo $c."<br>";
    //输出:57
    
    //除
    $a = 0.7;
    $b = 0.1;
    $c = intval($a / $b);
    echo $c."<br>";
    //输出:6

    上面的结果,显然不是我们想要的!

    PHP 官方手册解释如下:

    浮点数的精度有限。尽管取决于系统,PHP 通常使用 IEEE 754 双精度格式,则由于取整而导致的最大相对误差为 1.11e-16。非基本数学运算可能会给出更大误差,并且要考虑到进行复合运算时的误差传递。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

    这里的关键在于,浮点数的小数用二进制的表示,过程如下:

    例:0.58

    我们会得到一个无限循环的二进制小数:

    0.1001010001...

    小数部分出现循环,有限的二进制位无法准确的表示一个小数,这也就是小数运算出现误差的原因。

    接下来给大家介绍 任意精度数学函数

    任意精度数学函数

    对于任意精度的数学,PHP 提供了支持用字符串表示的任意大小和精度的数字的二进制计算。

    BCMath:BC 是 Binary Calculator 的缩写。

    官方手册:http://php.net/manual/zh/book.bc.php

    大家在使用前,请先确认是否已安装 bcmath。

    //加
    $a = 0.1;
    $b = 0.7;
    $c = intval(bcadd($a, $b, 1) * 10);
    echo $c."<br>";
    //输出:8
    
    //减
    $a = 100;
    $b = 99.98;
    $c = bcsub($a, $b, 2);
    echo $c."<br>";
    //输出:0.02
    
    //乘
    $a = 0.58;
    $b = 100;
    $c = intval(bcmul($a, $b));
    echo $c."<br>";
    //输出:58
    
    //除
    $a = 0.7;
    $b = 0.1;
    $c = intval(bcdiv($a, $b));
    echo $c."<br>";
    //输出:7

    除了加减乘除,bcmath 还提供了以下方法:

    常用数值处理方案

    舍去法取整(向下取整)

    echo floor(5.1);
    //输出:5
    
    echo floor(8.8);
    //输出:8

    进一法取整(向上取整)

    echo ceil(5.1);
    //输出:6
    
    echo ceil(8.8);
    //输出:9

    普通四舍五入法

    echo round(5.1);
    //输出:5
    
    echo round(8.8);
    //输出:9
    
    //保留两位小数并且进行四舍五入
    echo round(5.123, 2);
    //输出:5.12
    
    echo round(8.888, 2);
    //输出:8.89
    
    //保留两位小数并且不进行四舍五入
    echo substr(round(5.12345, 3), 0, -1);
    //输出:5.12
    
    echo substr(round(8.88888, 3), 0, -1);
    //输出:8.88

    银行家舍入法

    四舍六入五考虑,五后非空就进一,五后为空看奇偶,五前为偶应舍去,五前为奇要进一。

    保留两位小数,例:

    实现代码如下:

    echo round(1.2849, 2, PHP_ROUND_HALF_EVEN);
    //输出:1.28
    
    echo round(1.2866, 2, PHP_ROUND_HALF_EVEN);
    //输出:1.29
    
    echo round(1.2851, 2, PHP_ROUND_HALF_EVEN);
    //输出:1.29
    
    echo round(1.2850, 2, PHP_ROUND_HALF_EVEN);
    //输出:1.28
    
    echo round(1.2750, 2, PHP_ROUND_HALF_EVEN);
    //输出:1.28

    更多 round 使用说明,请查阅官方手册:http://php.net/manual/zh/function.round.php

    数值格式化(千位分组)

    应用于金额的展示,比如我们经常会看的银行卡余额。

    echo number_format('10000.98', 2, '.', ',');
    //输出:10,000.98
    
    echo number_format('340888999', 2, '.', ',');
    //输出:340,888,999.00

    扩展

    MySQL 浮点型字段

    在 MySQL 中,创建表字段时也有浮点数类型。

    浮点数类型包括单精度浮点数(float)和双精度浮点数(double)。

    同理,不建议使用浮点数类型!!!

    浮点数存在误差,当我们使用精度敏感的数据时,应该使用定点数(decimal)进行存储。

    小结

    通过浮点数精度的问题,了解到浮点数的小数用二进制的表示。

    分享了用 PHP 任意精度数学函数,来进行高精度运算。

    同时分享了常用数值处理方案,比如舍去法、进一法、四舍五入法、银行家舍入法、数值格式化 等。

    最后,通过 PHP 的 float 联想到 MySQL 的 float。

    以后,在使用浮点数运算的时候,一定要慎之又慎,细节决定成败。

    推荐学习:《PHP视频教程

    以上就是php下的浮点运算准不准的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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