理解并如何解决js中浮点数计算不精准的问题

时间: 2017-11-24阅读: 235标签: js知识

这篇文章主要讲解js中进行数字计算时候,出现的精度误差的问题。首先从一个面试题来讲解:

console.log(0.1+0.2===0.3);//false
console.log(0.1+0.1===0.2);//true

上面第一个的输出会超出我们的常识,正常应该为true,这里为什么会是false呢,直接运行会发现0.1+0.2在js中计算的结果是:

console.log(0.1+0.2);//输出0.30000000000000004

这对于浮点数的四则运算(加减乘除),几乎所有的编程语言都会出现上面类似的精度误差问题,只是大部分语言都处理封装了避免误差的方法。对于js而言,由于它是一门弱类型的语言,所以并没有对浮点数的运算有解决的封装方法,这能我们自己来解决。这里为什么会出现这个精度误差呢?


浮点数产生的原因  

我们首先就想到计算机能读懂的是二进制,所以我们进行运算的时候,实际上是把数字转换为了二进制进行的,所以我们把0.1和0.2转换为二进制:

0.1 => 0.0001 1001 1001 1001..(无限循环) 
0.2 => 0.0011 0011 0011 0011…(无限循环)

这里可以看出转换为二进制是一个无限循环的数字,单在计算机中对于无限循环的数字会进行舍入处理的,进行双精度浮点数的小数部分最多支持52位。然后把两个2进制的数进行运算得出的也是一个二进制数值,最后再把它转换为十进制。保留17位小数,所以0.1+0.2的值就成了 0.30000000000000004。  0.1+0.1的值成了0.20000000000000000,全是0的时候可以省略,就成了0.2


解决浮点数精度误差的办法

最简单的处理,通过toFixed方法,

console.log(parseFloat(0.1+0.2).toFixed(1));//输出0.3

说明:通过toFixed(num)方法来保留小数,其中num为保留小数的位数,这个方法是根据四舍五入来保留小数的,所以计算的结果并不是最精确的。所以我们需要采用其它方法来实现,通过Number.prototype的属性进行添加,如下:


js加法:

//加法函数 
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;
} //给Number类型增加一个add方法,使用时直接用 .add 即可完成计算。   
Number.prototype.add = function(arg){      
	return accAdd(arg, this);  
};
console.log(0.1.add(0.2).add(0.3));//等价于0.1+0.2+0.3,输出0.6
console.log(0.1+0.2+0.3);//输出0.6000000000000001


js减法:

//减法函数  
function Subtr(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)); //动态控制精度长度             
	n = (r1 >= r2) ? r1 : r2;
	return parseFloat(((arg1 * m - arg2 * m) / m).toFixed(n));
}
Number.prototype.sub = function(arg) {
	return Subtr(this, arg);
};
console.log(0.6.sub(0.2).sub(0.3));//等价于0.6-0.2-0.3 输出0.1
console.log(0.6-0.2-0.3);//输出:0.09999999999999998


js乘法:

//乘法函数 
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);
} 
Number.prototype.mul = function (arg) {      
	return accMul(arg, this);  
};
console.log(0.1.mul(0.2).mul(0.3)); //等价于0.1 * 0.2 * 0.3 输出0.006
console.log(0.1 * 0.2 * 0.3); //输出:0.006000000000000001


js除法:

//除法函数 
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);
	}
}
Number.prototype.div = function (arg) {      
	return accDiv(this, arg);  
};
console.log(0.6.div(0.2).div(0.1)); //等价于0.6 / 0.2 / 0.1 输出30
console.log(0.6 / 0.2 / 0.1); //输出:29.999999999999993


完结~~~~~~~~~~~~


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