37. PHP处理数学精度

2017-09-11

php

用编程语言做计算，很多时候浮点数精度都是困扰过我的问题，即便是刚学PHP的新手也会在群里问为什么我的计算结果明显不对，而我们总是老态龙钟的丢出一句浮点数计算都存在精度问题，并没有提出过什么实质性的改善。比如下面的计算 0.57*100：

zhgxun-pro:~ zhgxun$ php -a
Interactive shell

php > echo intval(0.57*100);
56
php > echo 0.57*100;
57
php >

看到结果其实我们已经想到了，很多时候我们忽略精度问题，一定意义上是因为我们没有对计算结果进行类型转换，巧妙的得到了更好的结果值。但是总会有（细心）的开发者会自作聪明的对结果进行指定，恰恰得到了相反的效果。这也是为什么我一直没有仔细想过这个问题的原因，按动态解释性语言的特性，变量都是在运行时才最终确定的，所以不要刻意去转换类型，即便你很确认变量就应该是这个样子的。

我记得在刚学PHP的时候，偶然间看到网络上高洛峰的一个视频，其间有一句话就说以后你们在PHP编程中，会遇到很多一时半会解释不清楚的问题，那时候你们首先想到的应该是这门语言的特性–解释性，自然你就会慢慢理解了。

PHP确实有这么一个扩展库，BCMath处理任意精度数字，对于任意精度的数学，PHP提供了支持用字符串表示的任意大小和精度的数字的二进制计算。自 PHP 4.0.4，libbcmath 随同 PHP 一起发布，该扩展不需要任何外部的库。官方文档提供的函数有如下这些：

bcadd — 2个任意精度数字的加法计算
bccomp — 比较两个任意精度的数字
bcdiv — 2个任意精度的数字除法计算
bcmod — 对一个任意精度数字取模
bcmul — 2个任意精度数字乘法计算
bcpow — 任意精度数字的乘方
bcpowmod — Raise an arbitrary precision number to another, reduced by a specified modulus
bcscale — 设置所有bc数学函数的默认小数点保留位数
bcsqrt — 任意精度数字的二次方根
bcsub — 2个任意精度数字的减法

如果不是设计太复杂的运算，只需要其中的加减乘除既可以做到高精度的数学处理。

class Test extends Command
{
    protected $signature = 'test';
    protected $description = '测试样例';

    public function handle()
    {
        // 使用BCMath进行高精度运算
        $a = 0.57;
        $b = 100;

        echo intval($a * $b) . PHP_EOL;
        echo $a * $b . PHP_EOL;
        echo bcmul($a, $b) . PHP_EOL;

        $c = 1;
        $d = 3;
        echo intval($c / $d) . PHP_EOL;
        echo $c / $d . PHP_EOL;
        echo bcdiv($c, $d, 6) . PHP_EOL;
    }
}

执行结果：

zhgxun-pro:ankerbox_finance zhgxun$ php artisan test
56
57
57
0
0.33333333333333
0.333333
zhgxun-pro:ankerbox_finance zhgxun$

结果跟说明的一样，你只要不要刻意去做数字精度的转换计算，PHP其实表现的很良好的，并没有大家说的那么可怕，觉得这门语言有太多的问题。只是可能当我们知道PHP有专门的函数来处理这个问题时，会不由自主的也觉得精度问题就应该这么做才对，如果对方碰巧不知道这其中的问题，就觉得对方很low一般，而表现的很不尊重别人。