PHP浮点数精度问题解决方法

分类：PHP | 2016-10-20 01:18:05

先说正确的解决方法:

对此问题, php 有已给出了相应的函数:

要使用 BC 这个函数库，要在编译 PHP 程序时加入 --enable-bcmath 的选项。

bcadd:	将二个高精确度数字相加。
bccomp:	比较二个高精确度数字。
bcdiv:	将二个高精确度数字相除。
bcmod:	取得高精确度数字的余数。
bcmul:	将二个高精确度数字相乘。
bcpow:	求一高精确度数字次方值。
bcscale:	配置程序中所有 BC 函数库的默认小数点位数。
bcsqrt:	求一高精确度数字的平方根。
bcsub:	将二个高精确度数字相减。

问题缘起:

一、PHP浮点数精度损失问题

先看下面这段代码：

$f = 0.57;
echo intval($f * 100); //56

结果可能有点出乎你的意外，PHP遵循IEEE 754双精度：

浮点数, 以64位的双精度, 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.

再来看看小数用二进制怎么表示：

乘2取整，顺序排列，即将小数部分乘以2，然后取整数部分，剩下的小数部分继续乘以2，然后取整数部分，剩下的小数部分又乘以2，一直取到小数部分，但是像0.57这样的小数像这样一直乘下去，小数部分不可能为0.有效位的小数用二进制表示却是无穷的。

0.57的二进制表示基本上(52位)是: 0010001111010111000010100011110101110000101000111101

如果只有52位的话，0.57 =》 0.56999999999999995

不难看出上面意外的结果了吧。

二、PHP浮点数的精度问题

先看问题：

$f = 0.58;
var_dump(intval($f * 100)); //为啥输出57

我相信有很多的同学有过这样的疑问。

具体原理可阅读“鸟哥”的一篇文章，那里有详细的解说：PHP浮点数的一个常见问题的解答

那么如何避免这种问题呢？
办法有很多，这里列举两个：
1. sprintf

substr(sprintf("%.10f", ($a/ $b)), 0, -7);

2. round (注意会进行四舍五入)

代码如下:

round($a/$b, 3);

或者你有更好的办法，也可以了留言告诉我。

三、PHP浮点数的一个常见问题的解答

关于PHP的浮点数, 我之前写过一篇文章: 关于PHP浮点数你应该知道的(All ‘bogus' about the float in PHP)

不过, 我当时遗漏了一点, 也就是对于如下的这个常见问题的回答:

代码如下:

<?php    
$f = 0.58;    
var_dump(intval($f * 100)); //为啥输出57
?>

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: 0010100011110101110000101000111101011100001010001111
0.57的二进制表示基本上(52位)是: 0010001111010111000010100011110101110000101000111101
而两者的二进制, 如果只是通过这52位计算的话,分别是:

0.58 -> 0.57999999999999996
0.57 -> 0.56999999999999995

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”

写了一个简单的方法：算做修正：

function microtime_float()
{
    list($usec, $sec) = explode(" ", microtime());
    return sprintf('%.6f',$usec+$sec);
}
$time_start = microtime_float();
// 休息一会儿
#usleep(300); # 睡 3000 微秒
#sleep(2);      # 睡 2 秒

$time_end = microtime_float();
echo $time_end .' - '. $time_start;
$time = $time_end - $time_start;
echo "\n";
$time = sprintf('%.6f', $time);
echo "执行时间 $time 秒\n";

所以永远不要相信浮点数已精确到最后一位,也永远不要比较两个浮点数是否相等

PHP浮点数精度 问题解决方法

PHP浮点数精度问题解决方法