php高精度計算問題

從事金融行業，資金運算頻繁，這裏說下我遇到的坑....稍不留神，用戶資金可能損失幾十萬，甚至更可怕......直接上實例吧：

javascript

0.1 + 0.2 爲啥不等於 0.3 ? （正確結果：0.30000000000000004）

0.8 * 7 爲啥不等於 5.6 ? （正確結果：5.6000000000000005）

PHP

var_dump(intval(0.58 * 100));

正確結果是 57，而不是 58

浮點運算惹的禍

其實這些結果都並不是語言的 bug，但和語言的實現原理有關， js 全部數字統一爲 Number, 包括整形實際上全都是雙精度（double）類型。

而PHP會區分 int 仍是 float。無論什麼語言，只要涉及浮點運算，都是存在相似的問題，使用時必定要注意。

說明：若是用php的+-*/計算浮點數的時候，可能會遇到一些計算結果錯誤的問題，好比上面 的 echo intval( 0.58*100 );會打印57，而不是58，這個實際上是計算機底層二進制沒法精確表示浮點數的一個bug，是跨語言的，我用python也遇到這個問題。因此基本上大部 分語言都提供了精準計算的類庫或函數庫，好比php有BC高精確度函數庫，稍後我紹一下一些經常使用的BC高精確度函數使用。

仍是回到上面的57,58問題。

爲啥輸出是57啊? PHP的bug麼?

　　要搞明白這個緣由, 首先咱們要知道浮點數的表示(IEEE 754):

　　浮點數, 以64位的長度(雙精度)爲例, 會採用1位符號位(E), 11指數位(Q), 52位尾數(M)表示(一共64位).

　　符號位：最高位表示數據的正負，0表示正數，1表示負數。

　　指數位：表示數據以2爲底的冪，指數採用偏移碼錶示

　　尾數：表示數據小數點後的有效數字.

　　這裏的關鍵點就在於, 小數在二進制的表示, 關於小數如何用二進制表示, 你們能夠百度一下, 我這裏就再也不贅述, 咱們關鍵的要了解, 0.58 對於二進制表示來講, 是無限長的值(下面的數字省掉了隱含的1)..

　　0.58的二進制表示基本上(52位)是: 00101000111101011100001010001111010111000010100011110.57的二進制表示基本上(52位)是: 001000111101011100001010001111010111000010100011110而二者的二進制, 若是隻是經過這52位計算的話,分別是:www.111cn.net

　　0.58 -> 0.579999999999999960.57 -> 0.5699999999999999至於0.58 * 100的具體浮點數乘法, 咱們不考慮那麼細, 有興趣的能夠看(Floating point), 咱們就模糊的以心算來看… 0.58 * 100 = 57.999999999

　　那你intval一下, 天然就是57了….

　　可見, 這個問題的關鍵點就是: 「你看似有窮的小數, 在計算機的二進制表示裏倒是無窮的」

　　所以, 不要再覺得這是PHP的bug了, 這就是這樣的…..

　　PHP浮點型在進行+-*%/存在不許確的問題

繼續看一段代碼：

$a = 0.1;
$b = 0.7;
var_dump(($a + $b) == 0.8); // false

打印出來的值爲 boolean false

　　這是爲啥?PHP手冊對於浮點數有如下警告信息:

　　Warning

　　浮點數精度

　　顯然簡單的十進制分數如同 0.1 或 0.7 不能在不丟失一點點精度的狀況下轉換爲內部二進制的格式。這就會形成混亂的結果：例如，floor((0.1+0.7)*10) 一般會返回 7 而不是預期中的 8，由於該結果內部的表示實際上是相似 7.9999999999…。

　　這和一個事實有關，那就是不可能精確的用有限位數表達某些十進制分數。例如，十進制的 1/3 變成了 0.3333333. . .。

　　因此永遠不要相信浮點數結果精確到了最後一位，也永遠不要比較兩個浮點數是否相等。若是確實須要更高的精度，應該使用任意精度數學函數或者 gmp 函數

那麼上面的算式咱們應該改寫爲

$a = 0.1;
$b = 0.7;
var_dump(bcadd($a,$b,2) == 0.8); // true

經常使用的高精度函數以下：

　　bcadd — 將兩個高精度數字相加

　　bccomp — 比較兩個高精度數字，返回-1, 0, 1

　　bcdiv — 將兩個高精度數字相除

　　bcmod — 求高精度數字餘數

　　bcmul — 將兩個高精度數字相乘

　　bcpow — 求高精度數字乘方

　　bcpowmod — 求高精度數字乘方求模，數論裏很是經常使用

　　bcscale — 配置默認小數點位數，至關於就是Linux bc中的」scale=」

　　bcsqrt — 求高精度數字平方根

　　bcsub — 將兩個高精度數字相減

 BC高精確度函數庫包含了：相加，比較，相除，相減，求餘，相乘，n次方，配置默認小數點數目，求平方。這些函數在涉及到有關金錢計算時比較有用，好比電商的價格計算。

/**
  * 兩個高精度數比較
  * 
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精確到的小數點位數
  * 
  * @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
  
 /**
  * 兩個高精度數相加
  * 
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精確到的小數點位數
  * 
  * @return string 
  */
var_dump(bcadd($left=1.0321456, $right=0.0243456, 2));
//1.05
 
  /**
  * 兩個高精度數相減
  * 
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精確到的小數點位數
  * 
  * @return string 
  */
var_dump(bcsub($left=1.0321456, $right=3.0123456, 2));
//-1.98
  
 /**
  * 兩個高精度數相除
  * 
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精確到的小數點位數
  * 
  * @return string 
  */
var_dump(bcdiv($left=6, $right=5, 2));
//1.20
 
 /**
  * 兩個高精度數相乘
  * 
  * @access global
  * @param float $left
  * @param float $right
  * @param int $scale 精確到的小數點位數
  * 
  * @return string 
  */
var_dump(bcmul($left=3.1415926, $right=2.4569874566, 2));
//7.71
 
 /**
  * 設置bc函數的小數點位數
  * 
  * @access global
  * @param int $scale 精確到的小數點位數
  * 
  * @return void 
  */ 
bcscale(3);
var_dump(bcdiv('105', '6.55957')); 
//php7.1 16

封裝方法：

/**

 * 精確加法

 * @param [type] $a [description]

 * @param [type] $b [description]

 */

function math_add($a,$b,$scale = '2') {

  return bcadd($a,$b,$scale);

}

/**

 * 精確減法

 * @param [type] $a [description]

 * @param [type] $b [description]

 */

function math_sub($a,$b,$scale = '2') {

  return bcsub($a,$b,$scale);

}

/**

 * 精確乘法

 * @param [type] $a [description]

 * @param [type] $b [description]

 */

function math_mul($a,$b,$scale = '2') {

  return bcmul($a,$b,$scale);

}

/**

 * 精確除法

 * @param [type] $a [description]

 * @param [type] $b [description]

 */

function math_p($a,$b,$scale = '2') {

  return bcp($a,$b,$scale);

}

/**

 * 精確求餘/取模

 * @param [type] $a [description]

 * @param [type] $b [description]

 */

function math_mod($a,$b) {

  return bcmod($a,$b);

}

/**

 * 比較大小

 * @param [type] $a [description]

 * @param [type] $b [description]

 * 大於 返回 1 等於返回 0 小於返回 -1

 */

function math_comp($a,$b,$scale = '5') {

  return bccomp($a,$b,$scale); // 比較到小數點位數

}

 

.