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JavaScript 浮點數及運算精度調整總結

開發 前端
JavaScript 只有一種數字類型 Number,而且在Javascript中所有的數字都是以IEEE-754標準格式表示的。浮點數的精度問題不是JavaScript特有的,因為有些小數以二進制表示位數是無窮的。

JavaScript 只有一種數字類型 Number,而且在Javascript中所有的數字都是以IEEE-754標準格式表示的。浮點數的精度問題不是JavaScript特有的,因為有些小數以二進制表示位數是無窮的

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  1. 十進制       二進制 
  2. 0.1              0.0001 1001 1001 1001 … 
  3. 0.2              0.0011 0011 0011 0011 … 
  4. 0.3              0.0100 1100 1100 1100 … 
  5. 0.4              0.0110 0110 0110 0110 … 
  6. 0.5              0.1 
  7. 0.6              0.1001 1001 1001 1001 … 

所以比如 1.1,其程序實際上無法真正的表示 ‘1.1′,而只能做到一定程度上的準確,這是無法避免的精度丟失:1.09999999999999999

在JavaScript中問題還要復雜些,這里只給一些在Chrome中測試數據:

  1. console.log(1.0-0.9 == 0.1)    //false 
  2. console.log(1.0-0.8 == 0.2)    //false 
  3. console.log(1.0-0.7 == 0.3)    //false 
  4. console.log(1.0-0.6 == 0.4)    //true 
  5. console.log(1.0-0.5 == 0.5)    //true 
  6. console.log(1.0-0.4 == 0.6)    //true 
  7. console.log(1.0-0.3 == 0.7)    //true 
  8. console.log(1.0-0.2 == 0.8)    //true 
  9. console.log(1.0-0.1 == 0.9)    //true 

那如何來避免這類 1.0-0.9 != 0.1 的非bug型問題發生呢?下面給出一種目前用的比較多的解決方案, 在判斷浮點運算結果前對計算結果進行精度縮小,因為在精度縮小的過程總會自動四舍五入:

  1. (1.0-0.9).toFixed(digits)  // toFixed() 精度參數digits須在0與20之間 
  2. console.log(parseFloat((1.0-0.9).toFixed(10)) === 0.1)   //true 
  3. console.log(parseFloat((1.0-0.8).toFixed(10)) === 0.2)    //true 
  4. console.log(parseFloat((1.0-0.7).toFixed(10)) === 0.3)    //true 
  5. console.log(parseFloat((11.0-11.8).toFixed(10)) === -0.8)   //true 

寫成一個方法:

  1. //通過isEqual工具方法判斷數值是否相等 
  2. function isEqual(number1, number2, digits){ 
  3.   digits = digits == undefined? 10: digits; // 默認精度為10 
  4.   return number1.toFixed(digits) === number2.toFixed(digits); 
  5. console.log(isEqual(1.0-0.70.3));  //true 
  6. //原型擴展方式,更喜歡面向對象的風格 
  7. Number.prototype.isEqual = function(number, digits){ 
  8.   digits = digits == undefined? 10: digits; // 默認精度為10 
  9.   return this.toFixed(digits) === number.toFixed(digits); 
  10. console.log((1.0-0.7).isEqual(0.3)); //true 

接下來,再來試試浮點數的運算,

  1. console.log(1.79+0.12)  //1.9100000000000001 
  2. console.log(2.01-0.12)   //1.8899999999999997 
  3. console.log(1.01*1.3)    //1.3130000000000002 
  4. console.log(0.69/10)     //0.06899999999999999 

解決方案:

 

  1. //加法函數,用來得到精確的加法結果 
  2. //說明:javascript的加法結果會有誤差,在兩個浮點數相加的時候會比較明顯。這個函數返回較為精確的加法結果。 
  3. //調用:accAdd(arg1,arg2) 
  4. //返回值:arg1加上arg2的精確結果 
  5. function accAdd(arg1,arg2){ 
  6.   var r1,r2,m; 
  7.   try{r1=arg1.toString().split(".")[1].length}catch(e){r1=0
  8.   try{r2=arg2.toString().split(".")[1].length}catch(e){r2=0
  9.   m=Math.pow(10,Math.max(r1,r2)) 
  10.   return (arg1*m+arg2*m)/m 
  11. //給Number類型增加一個add方法,調用起來更加方便。 
  12. Number.prototype.add = function (arg){ 
  13.   return accAdd(arg,this); 
  14.  
  15. //減法函數,用來得到精確的減法結果 
  16. //說明:javascript的加法結果會有誤差,在兩個浮點數相加的時候會比較明顯。這個函數返回較為精確的減法結果。 
  17. //調用:accSub(arg1,arg2) 
  18. //返回值:arg1減去arg2的精確結果 
  19. function accSub(arg1,arg2){ 
  20.   var r1,r2,m,n; 
  21.   try{r1=arg1.toString().split(".")[1].length}catch(e){r1=0
  22.   try{r2=arg2.toString().split(".")[1].length}catch(e){r2=0
  23.   m=Math.pow(10,Math.max(r1,r2)); 
  24.   //last modify by deeka 
  25.   //動態控制精度長度 
  26.   n=(r1>=r2)?r1:r2; 
  27.   return ((arg1*m-arg2*m)/m).toFixed(n); 

 

  1. //除法函數,用來得到精確的除法結果 
  2. //說明:javascript的除法結果會有誤差,在兩個浮點數相除的時候會比較明顯。這個函數返回較為精確的除法結果。 
  3. //調用:accDiv(arg1,arg2) 
  4. //返回值:arg1除以arg2的精確結果 
  5. function accDiv(arg1,arg2){ 
  6.   var t1=0,t2=0,r1,r2; 
  7.   try{t1=arg1.toString().split(".")[1].length}catch(e){} 
  8.   try{t2=arg2.toString().split(".")[1].length}catch(e){} 
  9.   with(Math){ 
  10.     r1=Number(arg1.toString().replace(".","")) 
  11.     r2=Number(arg2.toString().replace(".","")) 
  12.     return (r1/r2)*pow(10,t2-t1); 
  13.   } 
  14. //給Number類型增加一個div方法,調用起來更加方便。 
  15. Number.prototype.div = function (arg){ 
  16.   return accDiv(this, arg); 
  17.  
  18. //乘法函數,用來得到精確的乘法結果 
  19. //說明:javascript的乘法結果會有誤差,在兩個浮點數相乘的時候會比較明顯。這個函數返回較為精確的乘法結果。 
  20. //調用:accMul(arg1,arg2) 
  21. //返回值:arg1乘以arg2的精確結果 
  22. function accMul(arg1,arg2) { 
  23.   var m=0,s1=arg1.toString(),s2=arg2.toString(); 
  24.   try{m+=s1.split(".")[1].length}catch(e){} 
  25.   try{m+=s2.split(".")[1].length}catch(e){} 
  26.   return  Number(s1.replace(".",""))*Number(s2.replace(".",""))/Math.pow(10,m) 
  27. //給Number類型增加一個mul方法,調用起來更加方便。 
  28. Number.prototype.mul = function (arg){ 
  29.   return accMul(arg, this); 
  30. <br>//驗證一下: 
  31. console.log(accAdd(1.790.12));  //1.91 
  32. console.log(accSub(2.010.12));  //1.89 
  33. console.log(accDiv(0.6910));    //0.069<br>console.log(accMul(1.01, 1.3));   //1.313 

改造之后,可以愉快地進行浮點數加減乘除操作了~

責任編輯:王雪燕 來源: theWalker
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