php浮点数比较

sisophon 2020-01-01 PM 126℃ 0条

浮点数就是相当于数学上的“小数”
两种书写形式:
直接小数点形式:

$f1 = 0.1;        //或者1.23;   123.0;

科学计数法

$f2 = 1.23e3;        //表示1.23 乘以10的3次方
$f3 = 123e2;        //这个也是浮点数,虽然其结果值是一个“整数”(12300)

特别注意:浮点数不要做相等比较(==):因为浮点数进行相等比较,是“不可靠”的:

$v1 = 0.1 + 0.2;
$v2 = 0.3;

问:$v1和$v2相等吗?

首先看一个例子:

<?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,正确

$c-$b==$a 返回false,错误

为什么会这样呢?

运算后,精度为20位时实际返回的内容如下:

<?php

$a = 0.1;

$b = 0.9;

$c = 1;

printf("%.20f", $a+$b); // 1.00000000000000000000

printf("%.20f", $c-$b); // 0.09999999999999997780

?>

$c-$b 为 0.09999999999999997780,因此与0.1比较返回false

出现这个问题是因为浮点数计算涉及精度,当浮点数转为二进制时有可能会造成精度丢失。

浮点数转二进制方法

整数部分采用除以2取余方法

小数部分采用乘以2取整方法

例如:把数字8.5转为二进制

整数部分是8

8/2=4 8%2=0
4/2=2 4%2=0
2/2=1 2%2=0

1比2小,因此不需要计算下去,整数8的二进制为 1000

小数部分是0.5

0.5x2 = 1.0

因取整后小数部分为0,因此不需要再计算下去

小数0.5的二进制为 0.1

8.5的二进制为1000.1

计算数字0.9的二进制

0.9x2=1.8
0.8x2=1.6
0.6x2=1.2
0.2x2=0.4
0.4x2=0.8
0.8x2=1.6

…. 之后不断循环下去,当截取精度为N时,N后的数会被舍去,导致精度丢失。

上例中0.9在转为二进制时精度丢失,导致比较时出现错误。

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。

正确比较浮点数的方法

1.使用round方法处理后再比较

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.使用高精度运算方法

首先进行运算时,使用高精度的运算方法,这样可以保证精度不丢失。

高精度运算的方法如下:

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

bcp 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

bcscale 配置默认小数点位数,相当于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

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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