欢迎!从2017年开始,将慢慢的不在xmind上写总结了,全部转到博客中!这里将不再随便写写,将继承在xmind的精神,继续前行!!!

JS中浮点数精度问题

写在前面!!以后项目中 涉及到数量、价格等数值的计算~,一定要考虑js的浮点数 精度问题!!!

一共有以下两种问题

   1.浮点数运算后的精度问题

    在计算商品价格加减乘除时,偶尔会出现精度问题,一些常见的例子如下:

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

// 减法 =====================
1.5 - 1.2 = 0.30000000000000004
0.3 - 0.2 = 0.09999999999999998
 
// 乘法 =====================
19.9 * 100 = 1989.9999999999998
0.8 * 3 = 2.4000000000000004
35.41 * 100 = 3540.9999999999995

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

   2.toFixed奇葩问题

在W3school和菜鸟教程上明确写着定义:toFixed()方法可把Number四舍五入为指定小数位数的数字。

但是在chrome下测试结果不太令人满意:

1.35.toFixed(1) // 1.4 正确
1.335.toFixed(2) // 1.33 错误
1.3335.toFixed(3) // 1.333 错误
1.33335.toFixed(4) // 1.3334 正确
1.333335.toFixed(5)  // 1.33333 错误
1.3333335.toFixed(6) // 1.333333 错误
//使用IETester在IE下面测试的结果却是正确的。

 

为什么会产生

  1. 浮点数的存储

和其它语言如Java和Python不同,JavaScript中所有数字包括整数和小数都只有一种类型 — Number。它的实现遵循 IEEE 754 标准,使用64位固定长度来表示,也就是标准的 double 双精度浮点数(相关的还有float 32位单精度)。

这样的存储结构优点是可以归一化处理整数和小数,节省存储空间。

64位比特又可分为三个部分:

  • 符号位S:第 1 位是正负数符号位(sign),0代表正数,1代表负数

  • 指数位E:中间的 11 位存储指数(exponent),用来表示次方数

  • 尾数位M:最后的 52 位是尾数(mantissa),超出的部分自动进一舍零

 2.浮点数的运算

那么JavaScript在计算0.1+0.2时到底发生了什么呢?

首先,十进制的0.1和0.2会被转换成二进制的,但是由于浮点数用二进制表示时是无穷的:

0.1 -> 0.0001 1001 1001 1001...(1100循环)
0.2 -> 0.0011 0011 0011 0011...(0011循环)

IEEE 754 标准的 64 位双精度浮点数的小数部分最多支持53位二进制位,所以两者相加之后得到二进制为:

0.0100110011001100110011001100110011001100110011001100

因浮点数小数位的限制而截断的二进制数字,再转换为十进制,就成了0.30000000000000004。所以在进行算术计算时会产生误差。

 

解决方法

  1.解决toFixed

   针对toFixed的兼容性问题,我们可以把toFix重写一下来解决,代码如下:

// toFixed兼容方法
Number.prototype.toFixed = function(len){
    if(len>20 || len<0){
        throw new RangeError('toFixed() digits argument must be between 0 and 20');
    }
    // .123转为0.123
    var number = Number(this);
    if (isNaN(number) || number >= Math.pow(10, 21)) {
        return number.toString();
    }
    if (typeof (len) == 'undefined' || len == 0) {
        return (Math.round(number)).toString();
    }
    var result = number.toString(),
        numberArr = result.split('.');

    if(numberArr.length<2){
        //整数的情况
        return padNum(result);
    }
    var intNum = numberArr[0], //整数部分
        deciNum = numberArr[1],//小数部分
        lastNum = deciNum.substr(len, 1);//最后一个数字
    
    if(deciNum.length == len){
        //需要截取的长度等于当前长度
        return result;
    }
    if(deciNum.length < len){
        //需要截取的长度大于当前长度 1.3.toFixed(2)
        return padNum(result)
    }
    //需要截取的长度小于当前长度,需要判断最后一位数字
    result = intNum + '.' + deciNum.substr(0, len);
    if(parseInt(lastNum, 10)>=5){
        //最后一位数字大于5,要进位
        var times = Math.pow(10, len); //需要放大的倍数
        var changedInt = Number(result.replace('.',''));//截取后转为整数
        changedInt++;//整数进位
        changedInt /= times;//整数转为小数,注:有可能还是整数
        result = padNum(changedInt+'');
    }
    return result;
    //对数字末尾加0
    function padNum(num){
        var dotPos = num.indexOf('.');
        if(dotPos === -1){
            //整数的情况
            num += '.';
            for(var i = 0;i<len;i++){
                num += '0';
            }
            return num;
        } else {
            //小数的情况
            var need = len - (num.length - dotPos - 1);
            for(var j = 0;j<need;j++){
                num += '0';
            }
            return num;
        }
    }
}

 

我们通过判断最后一位是否大于等于5来决定需不需要进位,如果需要进位先把小数乘以倍数变为整数,加1之后,再除以倍数变为小数,这样就不用一位一位的进行判断。

 

  2.啰嗦这么多 直接上 可以实际使用的代码就行了

/**
 * 精确加
 * @param arg1
 * @param arg2
 * @returns {number}
 */
Components.add = function (arg1, arg2) {
    var r1 = 0, r2 = 0, r3 = 0;
    try {
        r1 = (arg1 + '').split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r1 = 0;
    }
    try {
        r2 = (arg2 + '').split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r2 = 0;
    }
    r3 = Math.pow(10, Math.max(r1, r2));
    return (Components.mul(arg1, r3) + Components.mul(arg2, r3)) / r3;
};
/**
 * 精确减
 * @param arg1
 * @param arg2
 * @returns {number}
 */
Components.sub = function (arg1, arg2) {
    var r1 = 0, r2 = 0, r3 = 0;
    try {
        r1 = (arg1 + '').split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r1 = 0;
    }
    try {
        r2 = (arg2 + '').split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r2 = 0;
    }
    r3 = Math.pow(10, Math.max(r1, r2));
    return (Components.mul(arg1, r3) - Components.mul(arg2, r3)) / r3;
};
/**
 * 精确乘
 * @param arg1
 * @param arg2
 * @returns {number}
 */
Components.mul = function (arg1, arg2) {
    var r1 = arg1 + '', r2 = arg2 + '', r3 = 0, r4 = 0;
    try {
        r3 = r1.split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r3 = 0;
    }
    try {
        r4 = r2.split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r4 = 0;
    }
    return Number(r1.replace('.', '')) * Number(r2.replace('.', '')) / Math.pow(10, r4 + r3);
};
/**
 * 精确除
 * @param arg1
 * @param arg2
 * @returns {number}
 */
Components.div = function (arg1, arg2) {
    var r1 = arg1 + '', r2 = arg2 + '', r3 = 0, r4 = 0;
    try {
        r3 = r1.split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r3 = 0;
    }
    try {
        r4 = r2.split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r4 = 0;
    }
    return Components.mul((Number(r1.replace('.', '')) / Number(r2.replace('.', ''))), Math.pow(10, r4 - r3));
};
/**
 * 精确取余
 * @param arg1
 * @param arg2
 * @returns {number}
 */
Components.rem = function (arg1, arg2) {
    var r1 = 0, r2 = 0, r3 = 0;
    try {
        r1 = (arg1 + '').split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r1 = 0;
    }
    try {
        r2 = (arg2 + '').split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r2 = 0;
    }
    r3 = Math.pow(10, Math.max(r1, r2));
    return Components.mul(arg1, r3) % Components.mul(arg2, r3) / r3;
};
/**
 * 精确乘方
 * @param arg1
 * @param arg2
 * @returns {number}
 */
Components.pow = function (arg1, arg2) {
    var r1 = 0, r2 = 0;
    try {
        r1 = (arg1 + '').split('.')[1].length;
    } catch (err) {
        r1 = 0;
    }
    r2 = Math.pow(10, r1);
    return Math.pow(Components.mul(arg1, r2), arg2) / Math.pow(r2, arg2);
};
/**
 * 精确保留小数
 * @param arg1
 * @param dig 小数位数
 * @param flag 保留方式(-1:去尾;0:四舍五入;1:上位)
 * @returns {string}
 */
Components.fix = function (arg1, dig, flag) {
    dig = +dig > 0 ? +dig : 0;
    flag = Math.abs(flag) === 1 ? flag : 0;
    var r1 = Math.pow(10, dig), r2 = 0;
    if (flag === -1) r2 = Math.floor(Components.mul(arg1, r1)) / r1;
    if (flag === 0) r2 = Math.round(Components.mul(arg1, r1)) / r1;
    if (flag === 1) r2 = Math.ceil(Components.mul(arg1, r1)) / r1;
    return r2.toFixed(dig);
};

//精确 加法
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;
}

// 精确 乘法
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);
}

 

 

66666!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6666

posted @ 2018-03-16 15:00  拐进web的奋斗者  阅读(1469)  评论(0编辑  收藏  举报