PHP Double 精度
在计算机编程中,精度一直是一个很重要的问题,其中双精度浮点数(Double)精度更为严格,如果处理不当,容易导致数据误差,从而产生很多的问题。今天,我就和大家分享一下 PHP Double 精度的相关知识。
Double 精度定义
Double 精度是指浮点数的数字类型,其精度在 15-16 位之间,具有比 Float 更高的精度。在 PHP 中,我们可以使用 浮点型(float) 或者 整型(integer) 和 双精度浮点数(Double)来表示数字。其中,Double 最高达到了 1.79E+308 的精度,而 Float 则最高只能达到 3.4028235E+38。
Double 精度问题
由于 Double 精度较高,因此,在计算过程中,会遇到很多数字精度问题。PHP 中的 Double 精度问题主要集中于以下两个方面:
1. 双精度浮点数精度误差问题(精度丢失)。
2. 一些 PHP 内建函数在处理双精度浮点数时会出现非常小的舍入误差。
Double 精度误差举例介绍
Double 精度误差是指在计算双精度浮点数时,存在一定的精度误差。这种精度误差主要由于二进制浮点数无法完全精确地表示出浮点数的大小而产生。下面,我们来看几个计算例子:
如下代码:
$x = 5068308842.7205; $y = 5068308842.7204; var_dump($x - $y); // float(0.000099999997764516)上面的代码中,$x 和 $y 只是小数点后第 4 位不同,然而它们的的差异值(float(0.000099999997764516)) 却达到了 15 位之多。这是因为在计算这个值的过程中,PHP 规定只要小数点后位数太多就会发生截断。 再看下面这个例子:
$x = 0.7; $y = 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1 + 0.1; if ($x == $y) { echo "相等"; } else { echo "不相等"; } // 不相等在上面的代码中,我们只是简单地将 0.1 相加,明明是等于 0.7 的,但在 PHP 中,却是不相等的。这是因为在计算 $y 的过程中,0.1 是不能被准确地表示出来的,所以在相加的过程中出现了双精度浮点数误差。 常用方法解决 Double 精度误差 下面,我们来介绍一些常见的解决方法。 1. 使用 bcmath 扩展。 bcmath 扩展,是 GMP bignum 扩展的一种简化实现,它提供了一个高精度的任意精度数学库。使用这个扩展可以解决 PHP 中双精度浮点数误差的问题,同时还可以提供很多其它的高级数学操作。 如下代码:
$x = 5068308842.7205; $y = 5068308842.7204; echo bcsub($x, $y, 16);// 0.0001上面的代码,使用了 bcmath 扩展,将双精度浮点数变成了高精度数,从而减少了精度误差。 2. 将数字转成整数再进行计算。 把小数转成整数可以保证不丢失小数精度。在计算完了之后,再把整数转换成小数即可。 如下代码:
$x = 1.23; $y = 4.56; echo ($x * 100) * ($y * 100) / 10000; //0.56088上面的代码中,我们将小数转成整数,计算完之后再转成小数,从而避免了浮点数误差。 总结 双精度浮点数(Double)是计算机中用来表示小数的一种数字类型,具有比 Float 更高的精度。在 PHP 中,双精度浮点数误差主要表现在舍入误差和精度误差两个方面。对于这些误差,我们可以使用 bcmath 扩展或者将数字转成整数再进行计算等方式来尽量减少误差。