php浮点数比较问题

发布时间:2020-06-13编辑:脚本学堂
有关php浮点数比较的方法,php浮点数比较时的一些问题,用程序对浮点数进行比较,之前在查数据库求和时发现过问题,但没太在意,这里解析下其中的问题与解决方法。

例子,php浮点数比较问题
 

复制代码 代码示例:

<?php
$a = 62.4;
$b = 1.3*48;

if($a == $b) {
    echo 1;
} else {
    echo 2;
}
?>

结果输出2。

解决方法:
都换成整型,再进行比较。
要换成比较大的值才行。

代码:
 

复制代码 代码示例:

<?php
function floatcmp($f1,$f2,$precision = 10) // are 2 floats equal
{
$e = pow(10,$precision);
$i1 = intval($f1 * $e);
$i2 = intval($f2 * $e);
return ($i1 == $i2);
}

function floatgtr($big,$small,$precision = 10) // is one float bigger than another
{
$e = pow(10,$precision);
$ibig = intval($big * $e);
$ismall = intval($small * $e);
return ($ibig > $ismall);
}

function floatgtre($big,$small,$precision = 10) // is on float bigger or equal to another
{
$e = pow(10,$precision);
$ibig = intval($big * $e);
$ismall = intval($small * $e);
return ($ibig >= $ismall);
}

第二部分,php中浮点数计算问题
 
如果用php的+-*/计算浮点数时,可能会遇到一些计算结果错误的问题,比如echo intval( 0.58*100 );会打印57,而不是58,这个其实是计算机底层二进制无法精确表示浮点数的一个bug,是跨语言的,我用python也遇到这个问题。所以基本上大部分语言都提供了精准计算的类库或函数库,比如php有BC高精确度函数库。

一些常用的BC高精确度函数使用。

例子: 
 

复制代码 代码示例:
<?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?

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: 00101000111101011100001010001111010111000010100011110.57的二进制表示基本上(52位)是: 001000111101011100001010001111010111000010100011110而两者的二进制, 如果只是通过这52位计算的话,分别是:www.111cn.net
0.58 -> 0.579999999999999960.57 -> 0.5699999999999999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”
so, 不要再以为这是PHP的bug了, 这就是这样的…..
PHP浮点型在进行+-*%/存在不准确的问题
例如:
1.
 

复制代码 代码示例:
$a = 0.1;
$b = 0.7;
var_dump(($a + $b) == 0.8);
 

打印值为 boolean false
这是为啥?php手册对于浮点数有以下警告信息:
Warning
浮点数精度
显然简单的十进制分数如同 0.1 或 0.7 不能在不丢失一点点精度的情况下转换为内部二进制的格式。这就会造成混乱的结果:例如,floor((0.1+0.7)*10) 通常会返回 7 而不是预期中的 8,因为该结果内部的表示其实是类似 7.9999999999…。
这和一个事实有关,那就是不可能精确的用有限位数表达某些十进制分数。例如,十进制的 1/3 变成了 0.3333333. . .。
所以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

例子: 
 

<?php
$a = 0.1;
$b = 0.7;
var_dump(bcadd($a,$b,2) == 0.8);
 

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
bcdiv — 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,数论里非常常用
bcscale — 配置默认小数点位数,相当于就是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

php BC高精确度函数库包含了:相加,比较,相除,相减,求余,相乘,n次方,配置默认小数点数目,求平方。这些函数在涉及到有关金钱计算时比较有用,比如电商的价格计算。

例子:
 

复制代码 代码示例:
<?php
/**
  * 两个高精度数比较
  *
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精确到的小数点位数
  *
  * @return int $left==$right 返回 0 | $left<$right 返回 -1 | $left>$right 返回 1
  */
var_dump(bccomp($left=4.45, $right=5.54, 2));
// -1
 
 /**
  * 两个高精度数相加
  *
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精确到的小数点位数
  *
  * @return string
  */
var_dump(bcadd($left=1.0321456, $right=0.0243456, 2));
//1.04
 
  /**
  * 两个高精度数相减
  *
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精确到的小数点位数
  *
  * @return string
  */
var_dump(bcsub($left=1.0321456, $right=3.0123456, 2));
//-1.98
 
 /**
  * 两个高精度数相除
  *
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精确到的小数点位数
  *
  * @return string
  */
var_dump(bcdiv($left=6, $right=5, 2));
//1.20
 
 /**
  * 两个高精度数相乘
  *
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精确到的小数点位数
  *
  * @return string
  */
var_dump(bcmul($left=3.1415926, $right=2.4569874566, 2));
//7.71
 
 /**
  * 设置bc函数的小数点位数
  *
  * @access global
  * @param int $scale 精确到的小数点位数
  *
  * @return void
  */
bcscale(3);
var_dump(bcdiv('105', '6.55957'));
// 16.007

注意:关于设置的位数,超出部分是丢弃掉,而不是四舍五入