JavaScript浮点数运算的精度问题
之前在做浮点数计算时,偶然发现计算结果有误差,度娘了解了下,补充整理了下。
误差是什么样子的呢?举例
console.log(0.1+0.2); // 0.30000000000000004
事实上在很多的编程语言当中都存在着或多或少的精度问题,只不过类似于Java这些语言经历这么多年,已经封装好了很多方法来解决这个问题了。而JavaScript是一门弱类型的语言,从设计思想上就没有对浮点数这个严格的数据类型,所以精度误差的问题就较为明显。
产生原因:计算机只能识别二进制的数,所以我们将0.1和0.2转为二进制来看下结果
0.1 => 0.0001 1001 1001 1001…(无限循环)
0.2 => 0.0011 0011 0011 0011…(无限循环)
无限循环了,而计算机是不允许无限循环的,所以会进行舍入处理。即使是双精度浮点数,它的小数部分最多也只支持52位,所以两者相加之后会得到这么一串 0.0100110011001100110011001100110011001100110011001100 因浮点数小数位的限制而截断的二进制数字,这时候,我们再把它转换为十进制,就成了 0.30000000000000004。
解决方案
1、 指定要保留的小数位数(0.1+0.2).toFixed(1) = 0.3;这个方法toFixed是进行四舍五入的也不是很精准,对于计算金额这种严谨的问题,不推荐使用,而且不同浏览器对toFixed的计算结果也存在差异。
2、把需要计算的数字升级(乘以10的n次幂)成计算机能够精确识别的整数,等计算完毕再降级(除以10的n次幂),这是大部分编程语言处理精度差异的通用方法。
(0.1 * 10 + 0.2 * 10) / 10 == 0.3 // true
在网上看到的一个修复方法
1 * ** method ** 2 * add / subtract / multiply /divide 3 * 4 * ** explame ** 5 * 0.1 + 0.2 == 0.30000000000000004 (多了 0.00000000000004) 6 * 0.2 + 0.4 == 0.6000000000000001 (多了 0.0000000000001) 7 * 19.9 * 100 == 1989.9999999999998 (少了 0.0000000000002) 8 * 9 * floatObj.add(0.1, 0.2) >> 0.3 10 * floatObj.multiply(19.9, 100) >> 1990 11 * 12 */ 13 var floatObj = function() { 14 15 /* 16 * 判断obj是否为一个整数 17 */ 18 function isInteger(obj) { 19 return Math.floor(obj) === obj 20 } 21 22 /* 23 * 将一个浮点数转成整数,返回整数和倍数。如 3.14 >> 314,倍数是 100 24 * @param floatNum {number} 小数 25 * @return {object} 26 * {times:100, num: 314} 27 */ 28 function toInteger(floatNum) { 29 var ret = {times: 1, num: 0} 30 if (isInteger(floatNum)) { 31 ret.num = floatNum 32 return ret 33 } 34 var strfi = floatNum + '' 35 var dotPos = strfi.indexOf('.') 36 var len = strfi.substr(dotPos+1).length 37 var times = Math.pow(10, len) 38 var intNum = parseInt(floatNum * times + 0.5, 10) 39 ret.times = times 40 ret.num = intNum 41 return ret 42 } 43 44 /* 45 * 核心方法,实现加减乘除运算,确保不丢失精度 46 * 思路:把小数放大为整数(乘),进行算术运算,再缩小为小数(除) 47 * 48 * @param a {number} 运算数1 49 * @param b {number} 运算数2 50 * @param digits {number} 精度,保留的小数点数,比如 2, 即保留为两位小数 51 * @param op {string} 运算类型,有加减乘除(add/subtract/multiply/divide) 52 * 53 */ 54 function operation(a, b, digits, op) { 55 var o1 = toInteger(a) 56 var o2 = toInteger(b) 57 var n1 = o1.num 58 var n2 = o2.num 59 var t1 = o1.times 60 var t2 = o2.times 61 var max = t1 > t2 ? t1 : t2 62 var result = null 63 switch (op) { 64 case 'add': 65 if (t1 === t2) { // 两个小数位数相同 66 result = n1 + n2 67 } else if (t1 > t2) { // o1 小数位 大于 o2 68 result = n1 + n2 * (t1 / t2) 69 } else { // o1 小数位 小于 o2 70 result = n1 * (t2 / t1) + n2 71 } 72 return result / max 73 case 'subtract': 74 if (t1 === t2) { 75 result = n1 - n2 76 } else if (t1 > t2) { 77 result = n1 - n2 * (t1 / t2) 78 } else { 79 result = n1 * (t2 / t1) - n2 80 } 81 return result / max 82 case 'multiply': 83 result = (n1 * n2) / (t1 * t2) 84 return result 85 case 'divide': 86 result = (n1 / n2) * (t2 / t1) 87 return result 88 } 89 } 90 91 // 加减乘除的四个接口 92 function add(a, b, digits) { 93 return operation(a, b, digits, 'add') 94 } 95 function subtract(a, b, digits) { 96 return operation(a, b, digits, 'subtract') 97 } 98 function multiply(a, b, digits) { 99 return operation(a, b, digits, 'multiply') 100 } 101 function divide(a, b, digits) { 102 return operation(a, b, digits, 'divide') 103 } 104 105 // exports 106 return { 107 add: add, 108 subtract: subtract, 109 multiply: multiply, 110 divide: divide 111 } 112 }(); 113 114 // toFixed 修复 115 function toFixed(num, s) { 116 var times = Math.pow(10, s) 117 var des = num * times + 0.5 118 des = parseInt(des, 10) / times 119 return des + '' 120 }