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JavaScript浮點數及運算精度調整詳解
編輯:關於JavaScript     

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標准格式表示的。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。

十進制       二進制
0.1              0.0001 1001 1001 1001 …
0.2              0.0011 0011 0011 0011 …
0.3              0.0100 1100 1100 1100 …
0.4              0.0110 0110 0110 0110 …
0.5              0.1
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准確,這是無法避免的精度丟失:1.09999999999999999

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

console.log(1.0-0.9 == 0.1)  //false 
console.log(1.0-0.8 == 0.2)  //false 
console.log(1.0-0.7 == 0.3)  //false 
console.log(1.0-0.6 == 0.4)  //true 
console.log(1.0-0.5 == 0.5)  //true 
console.log(1.0-0.4 == 0.6)  //true 
console.log(1.0-0.3 == 0.7)  //true 
console.log(1.0-0.2 == 0.8)  //true 
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捨五入:

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

寫成一個方法:

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

接下來,再來試試浮點數的運算,

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

解決方案:

//加法函數,用來得到精確的加法結果 
//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。 
//調用:accAdd(arg1,arg2) 
//返回值:arg1加上arg2的精確結果 
function accAdd(arg1,arg2){ 
 var r1,r2,m; 
 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)) 
 return (arg1*m+arg2*m)/m 
} 
//給Number類型增加一個add方法,調用起來更加方便。 
Number.prototype.add = function (arg){ 
 return accAdd(arg,this); 
} 
 
//減法函數,用來得到精確的減法結果 
//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。 
//調用:accSub(arg1,arg2) 
//返回值:arg1減去arg2的精確結果 
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 
 //動態控制精度長度 
 n=(r1>=r2)?r1:r2; 
 return ((arg1*m-arg2*m)/m).toFixed(n); 
} 
//除法函數,用來得到精確的除法結果 
//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。 
//調用:accDiv(arg1,arg2) 
//返回值:arg1除以arg2的精確結果 
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,調用起來更加方便。 
Number.prototype.div = function (arg){ 
 return accDiv(this, arg); 
} 
 
//乘法函數,用來得到精確的乘法結果 
//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。 
//調用:accMul(arg1,arg2) 
//返回值:arg1乘以arg2的精確結果 
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,調用起來更加方便。 
Number.prototype.mul = function (arg){ 
 return accMul(arg, this); 
} 
<br>//驗證一下: 
console.log(accAdd(1.79, 0.12)); //1.91 
console.log(accSub(2.01, 0.12)); //1.89 
console.log(accDiv(0.69, 10));  //0.069<br>console.log(accMul(1.01, 1.3));  //1.313 

改造之後,可以愉快地進行浮點數加減乘除操作了~以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持。

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