概述

记录下,工作中遇到的坑 ...

关于 PHP 浮点数运算,特别是金融行业、电子商务订单管理、数据报表等相关业务,利用浮点数进行加减乘除时,稍不留神运算结果就会出现偏差,轻则损失几十万,重则会有信誉损失,甚至吃上官司,我们一定要引起高度重视!

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:

  • 将小数乘以2,取整数部分表示第一位;
  • 将小数部分乘以2,取整数部分表示第二位;
  • 再将小数部分乘以2,取整数部分表示第三位;
  • ... 依次类推,直到小数部分为0;

例:0.58

  • 0.58 * 2 = 1.16 ---> 1
  • 0.16 * 2 = 0.32 ---> 0
  • 0.32 * 2 = 0.64 ---> 0
  • 0.64 * 2 = 1.28 ---> 1
  • 0.28 * 2 = 0.56 ---> 0
  • 0.56 * 2 = 1.12 ---> 1
  • 0.12 * 2 = 0.24 ---> 0
  • 0.24 * 2 = 0.48 ---> 0
  • 0.48 * 2 = 0.96 ---> 0
  • 0.96 * 2 = 1.92 ---> 1
  • ...

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:

  • bccomp 比较两个任意精度的数字
  • bcmod 对一个任意精度数字取模
  • bcpow 任意精度数字的乘方
  • bcpowmod 高精度数字乘方求模
  • bcscale 设置所有bc数学函数的默认小数点保留位数
  • bcsqrt 任意精度数字的二次方根

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:

  • 1.2849 = 1.28 -> 四舍
  • 1.2866 = 1.29 -> 六入
  • 1.2851 = 1.29 -> 五后非空就进一
  • 1.2850 = 1.28 -> 五后为空看奇偶,五前为偶应舍去
  • 1.2750 = 1.28 -> 五后为空看奇偶,五前为奇要进一

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。

本文欢迎转发,转发请注明作者和出处,谢谢!

系统的讲解 - PHP 浮点数高精度运算的更多相关文章

  1. JS/PHP 浮点数精确运算

    php浮点数精确运算 bc是Binary Calculator的缩写.bc*函数的参数都是操作数加上一个可选的 [int scale],比如string bcadd(string $left_oper ...

  2. php浮点数精确运算

    php浮点数精确运算 Php: BCMath bc是Binary Calculator的缩写.bc*函数的参数都是操作数加上一个可选的 [int scale],比如string bcadd(strin ...

  3. 浅谈JavaScript浮点数及其运算

    原文:浅谈JavaScript浮点数及其运算     JavaScript 只有一种数字类型 Number,而且在Javascript中所有的数字都是以IEEE-754标准格式表示的.浮点数的精度问题 ...

  4. 高精度运算专题3-乘法运算(The multiplication operation)

    这个专题呢,我就来讲讲高精度的乘法,下面是三个计算乘法的函数,第一个函数是char类型的,要对字符串进行数字转换,而第二个是两个int类型的数组,不用转换成数字,第三个则更为优化,用a数组-b数组放回 ...

  5. [code]高精度运算

    数组存储整数,模拟手算进行四则运算 阶乘精确值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 #includ ...

  6. JS里浮点数的运算

    //浮点数加法运算 function FloatAdd(arg1,arg2){ var r1,r2,m; try{r1=arg1.toString().split(".")[1]. ...

  7. Java的简单类型不能够精确的对浮点数进行运算

    由于Java的简单类型不能够精确的对浮点数进行运算,这个工具类提供精确的浮点数运算,包括加减乘除和四舍五入. import java.math.BigDecimal; /** * 由于Java的简单类 ...

  8. #C++初学记录(高精度运算)(加法)

    高精度运算 不管是int还是double亦或者long long ,这些定义变量都有数据范围的一定限制,在计算位数超过十几位的数,也就是超过他们自身的数据范围时,不能采用现有类型进行计算,只能自己通过 ...

  9. 第三模块:面向对象&网络编程基础 第3章 选课系统作业讲解

    01-选课系统作业讲解1 02--选课系统作业讲解2 03-选课系统作业讲解3 04--选课系统作业讲解4 01-选课系统作业讲解1 02--选课系统作业讲解2 03-选课系统作业讲解3 04--选课 ...

随机推荐

  1. 浅谈 RxAndroid + Retrofit + Databinding

    http://jcodecraeer.com/a/anzhuokaifa/androidkaifa/2016/0131/3930.html 最近 RxAndroid .MVP.MVVM 一直是 And ...

  2. JS中$含义和用法

    原博客:https://www.cnblogs.com/jokerjason/p/7404649.html$在JS中本身只是一个符号而异,在JS里什么也不是.但在JS应用库JQUERY的作者将之做为一 ...

  3. PermutationTwo

    Description: Given a collection of numbers that might contain duplicates, return all possible unique ...

  4. myEclipse 配置tomcat清除缓存

    -Xms256m -Xmx512m -XX:MaxNewSize=64m -XX:MaxPermSize=128m

  5. java web 实战经典(二)

    一.jsp之间传值时乱码问题解决 request.setCharacterEncoding("GBK");//解决中文乱码 String postData = (String)re ...

  6. 谣传QQ被黑客DDOS攻击,那么Python如何实现呢?

    于2018-5-10日晚 网络流传黑客DDOS攻击了QQ服务器,导致大家聊天发送内容时出现感叹号.我们都知道一般情况下出现感叹号都是你的网络不稳定,或者...别人已经删除你了.然而昨晚很奇怪,发出的内 ...

  7. lintcode 链表求和

    题目要求 你有两个用链表代表的整数,其中每个节点包含一个数字.数字存储按照在原来整数中相反的顺序,使得第一个数字位于链表的开头.写出一个函数将两个整数相加,用链表形式返回和. 样例 给出两个链表 3- ...

  8. 双网卡+mitmproxy+iptables搭建SSL中间人(支持非HTTPS协议)

    "想要解决一个问题,最根本方法的就是了解这一切是如何工作的,而不是玄学." --ASCII0X03 最近学习发现现在很多现成的安卓SSL中间人工具和教程都只针对HTTPS流量,比如 ...

  9. SpringBoot19 集成SpringSecurity01 -> 环境搭建、SpringSecurity验证

    1 环境搭建 1.1 创建一个SpringBoot项目 项目脚手架 -> 点击前往 1.2 创建一个Restful接口 新建一个Controller类即可 package com.example ...

  10. Webpack 热部署检测不到文件的变化

    最近在用webpack开发,突然发现热部署检测不到文件的变化,相关webpack的代码并没有发生改变,而且同事们的webpack都是正常的,不能热部署严重影响我的开发效率. 网上查了一下原来 Webp ...