JS浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算結(jié)果不精確的Bug解決

更新時間：2019年08月01日 11:42:26 作者：dingFY

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于JS浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算結(jié)果不精確的Bug解決，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家學(xué)習(xí)或者使用JS具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

最近在做項目的時候，涉及到產(chǎn)品價格的計算，經(jīng)常會出現(xiàn)JS浮點(diǎn)數(shù)精度問題，這個問題，對于財務(wù)管理系統(tǒng)的開發(fā)者來說，是個非常嚴(yán)重的問題（涉及到錢相關(guān)的問題都是嚴(yán)重的問題），這里把相關(guān)的原因和問題的解決方案整理一下，也希望給各位提供一些參考。

一. 常見例子

 // 加法
 0.1 + 0.2 = 0.30000000000000004
 0.1 + 0.7 = 0.7999999999999999
 0.2 + 0.4 = 0.6000000000000001

 // 減法
 0.3 - 0.2 = 0.09999999999999998
 1.5 - 1.2 = 0.30000000000000004

 // 乘法
 0.8 * 3 = 2.4000000000000004
 19.9 * 100 = 1989.9999999999998

 // 除法
 0.3 / 0.1 = 2.9999999999999996
 0.69 / 10 = 0.06899999999999999

 // 比較
 0.1 + 0.2 === 0.3 // false
 (0.3 - 0.2) === (0.2 - 0.1) // false

二. 導(dǎo)致原因

JavaScript 內(nèi)部只有一種數(shù)字類型Number，也就是說，JavaScript 語言的底層根本沒有整數(shù)，所有數(shù)字都是以IEEE-754標(biāo)準(zhǔn)格式64位浮點(diǎn)數(shù)形式儲存，1與1.0是相同的。因?yàn)橛行┬?shù)以二進(jìn)制表示位數(shù)是無窮的。JavaScript會把超出53位之后的二進(jìn)制舍棄，所以涉及小數(shù)的比較和運(yùn)算要特別小心。

三. IEEE二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 754）

IEEE二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 754）是20世紀(jì)80年代以來最廣泛使用的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)，為許多CPU與浮點(diǎn)運(yùn)算器所采用。這個標(biāo)準(zhǔn)定義了表示浮點(diǎn)數(shù)的格式（包括負(fù)零-0）與反常值（denormal number）），一些特殊數(shù)值（無窮（Inf）與非數(shù)值（NaN）），以及這些數(shù)值的“浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算符”；它也指明了四種數(shù)值舍入規(guī)則和五種例外狀況（包括例外發(fā)生的時機(jī)與處理方式）。

四. 浮點(diǎn)數(shù)的存儲

JS的浮點(diǎn)數(shù)實(shí)現(xiàn)也是遵循IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)，采用雙精度存儲（double precision），使用64位固定長度來表示，其中1位用來表示符號位，11位用來表示指數(shù)，52位表示尾數(shù)。如下圖：

符號位(sign)：第1位是正負(fù)數(shù)符號位，0代表正數(shù)，1代表負(fù)數(shù)
指數(shù)位(Exponent)：中間11位存儲指數(shù)，用來表示次方數(shù)
尾數(shù)位(mantissa)：最后的52位是尾數(shù)，超出部分自動進(jìn)一舍零

五. 浮點(diǎn)數(shù)的計算步驟（0.1+0.2）

【1】首先，十進(jìn)制的0.1和0.2會轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的，但是由于浮點(diǎn)數(shù)用二進(jìn)制表示是無窮的

0.1——>0.0001 1001 1001 1001 ...(1001循環(huán))
0.2——>0.0011 0011 0011 0011 ...(0011循環(huán))

【2】IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的64位雙精度浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)部分最多支持53位二進(jìn)制，多余的二進(jìn)制數(shù)字被截斷，所以兩者相加之后的二進(jìn)制之和是

0.0100110011001100110011001100110011001100110011001101

【3】將截斷之后的二進(jìn)制數(shù)字再轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，就成了0.30000000000000004，所以在計算時產(chǎn)生了誤差

六. 解決辦法

【1】引用類庫

Math.js
decimal.js
big.js

【2】思路一：在知道小數(shù)位個數(shù)的前提下，可以考慮通過將浮點(diǎn)數(shù)放大倍數(shù)到整型(最后再除以相應(yīng)倍數(shù))，再進(jìn)行運(yùn)算操作，這樣就能得到正確的結(jié)果了

0.1 + 0.2 ——> (0.1 * 10 + 0.2 * 10) / 10 // 0.3
0.8 * 3 ——> ( 0.8 * 100 * 3) / 100 //2.4

【3】自定義一個轉(zhuǎn)換和處理函數(shù)

 // f代表需要計算的表達(dá)式，digit代表小數(shù)位數(shù)
 Math.formatFloat = function (f, digit) {
  // Math.pow(指數(shù)，冪指數(shù))
  var m = Math.pow(10, digit);
  // Math.round（） 四舍五入
  return Math.round(f * m, 10) / m;
 }
 console.log(Math.formatFloat(0.3 * 8, 1)); // 2.4
 console.log(Math.formatFloat(0.35 * 8, 2)); // 2.8

【4】加法函數(shù)

 /**
  ** 加法函數(shù)，用來得到精確的加法結(jié)果
  ** 說明：javascript的加法結(jié)果會有誤差，在兩個浮點(diǎn)數(shù)相加的時候會比較明顯。這個函數(shù)返回較為精確的加法結(jié)果。
  ** 調(diào)用：accAdd(arg1,arg2)
  ** 返回值：arg1加上arg2的精確結(jié)果
  **/
 function accAdd(arg1, arg2) {
  var r1, r2, m, c;
  try {
  r1 = arg1.toString().split(".")[1].length;
  } catch (e) {
  r1 = 0;
  }
  try {
  r2 = arg2.toString().split(".")[1].length;
  } catch (e) {
  r2 = 0;
  }
  c = Math.abs(r1 - r2);
  m = Math.pow(10, Math.max(r1, r2));
  if (c > 0) {
  var cm = Math.pow(10, c);
  if (r1 > r2) {
   arg1 = Number(arg1.toString().replace(".", ""));
   arg2 = Number(arg2.toString().replace(".", "")) * cm;
  } else {
   arg1 = Number(arg1.toString().replace(".", "")) * cm;
   arg2 = Number(arg2.toString().replace(".", ""));
  }
  } else {
  arg1 = Number(arg1.toString().replace(".", ""));
  arg2 = Number(arg2.toString().replace(".", ""));
  }
  return (arg1 + arg2) / m;
 }

 //給Number類型增加一個add方法，調(diào)用起來更加方便。
 Number.prototype.add = function (arg) {
  return accAdd(arg, this);
 };

【5】減法函數(shù)

 /**
  ** 減法函數(shù)，用來得到精確的減法結(jié)果
  ** 說明：javascript的減法結(jié)果會有誤差，在兩個浮點(diǎn)數(shù)相減的時候會比較明顯。這個函數(shù)返回較為精確的減法結(jié)果。
  ** 調(diào)用：accSub(arg1,arg2)
  ** 返回值：arg1加上arg2的精確結(jié)果
  **/
 function accSub(arg1, arg2) {
  var r1, r2, m, n;
  try {
  r1 = arg1.toString().split(".")[1].length;
  } catch (e) {
  r1 = 0;
  }
  try {
  r2 = arg2.toString().split(".")[1].length;
  } catch (e) {
  r2 = 0;
  }
  m = Math.pow(10, Math.max(r1, r2)); //last modify by deeka //動態(tài)控制精度長度
  n = (r1 >= r2) ? r1 : r2;
  return ((arg1 * m - arg2 * m) / m).toFixed(n);
 }

 // 給Number類型增加一個mul方法，調(diào)用起來更加方便。
 Number.prototype.sub = function (arg) {
  return accMul(arg, this);
 };

【6】乘法函數(shù)

 /**
  ** 乘法函數(shù)，用來得到精確的乘法結(jié)果
  ** 說明：javascript的乘法結(jié)果會有誤差，在兩個浮點(diǎn)數(shù)相乘的時候會比較明顯。這個函數(shù)返回較為精確的乘法結(jié)果。
  ** 調(diào)用：accMul(arg1,arg2)
  ** 返回值：arg1乘以 arg2的精確結(jié)果
  **/
 function accMul(arg1, arg2) {
  var m = 0,
  s1 = arg1.toString(),
  s2 = arg2.toString();
  try {
  m += s1.split(".")[1].length;
  } catch (e) {}
  try {
  m += s2.split(".")[1].length;
  } catch (e) {}
  return Number(s1.replace(".", "")) * Number(s2.replace(".", "")) / Math.pow(10, m);
 }

 // 給Number類型增加一個mul方法，調(diào)用起來更加方便。
 Number.prototype.mul = function (arg) {
  return accMul(arg, this);
 };

【7】除法函數(shù)

  /** 
   ** 除法函數(shù)，用來得到精確的除法結(jié)果
   ** 說明：javascript的除法結(jié)果會有誤差，在兩個浮點(diǎn)數(shù)相除的時候會比較明顯。這個函數(shù)返回較為精確的除法結(jié)果。
   ** 調(diào)用：accDiv(arg1,arg2)
   ** 返回值：arg1除以arg2的精確結(jié)果
   **/
  function accDiv(arg1, arg2) {
   var t1 = 0,
    t2 = 0,
    r1, r2;
   try {
    t1 = arg1.toString().split(".")[1].length;
   } catch (e) {}
   try {
    t2 = arg2.toString().split(".")[1].length;
   } catch (e) {}
   with(Math) {
    r1 = Number(arg1.toString().replace(".", ""));
    r2 = Number(arg2.toString().replace(".", ""));
    return (r1 / r2) * pow(10, t2 - t1);
   }
  }

  //給Number類型增加一個div方法，調(diào)用起來更加方便。
  Number.prototype.div = function (arg) {
   return accDiv(this, arg);
  };

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，謝謝大家對腳本之家的支持。

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