解决JavaScript数字精度丢失问题的方法

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了解决JavaScript数字精度丢失问题的方法前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

本文分为三个部分

  • JS 数字精度丢失的一些典型问题
  • JS 数字精度丢失的原因
  • 解决方案(一个对象+一个函数

一、JS数字精度丢失的一些典型问题

1. 两个简单的浮点数相加

这真不是 Firebug 的问题,可以用alert试试 (哈哈开玩笑)。

看看Java的运算结果

再看看Python

2. 大整数运算

16位和17位数竟然相等,没天理啊。

又如

看结果

三观又被颠覆了。

3. toFixed

不会四舍五入

(Chrome)

线上曾经发生过 Chrome 中价格和其它浏览器不一致

二、JS 数字丢失精度的原因

计算机的二进制实现和位数限制有些数无法有限表示。就像一些无理数不能有限表示,如 圆周率 3.1415926...,1.3333... 等。JS 遵循 规范,采用双精度存储(double precision),占用 64 bit。如图

意义

  • 1位用来表示符号位
  • 11位用来表示指数
  • 52位表示尾数

浮点数,比如

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

此时只能模仿十进制进行四舍五入了,但是二进制只有 0 和 1 两个,于是变为 0 舍 1 入。这即是计算机中部分浮点数运算时出现误差,丢失精度的根本原因。

大整数的精度丢失和浮点数本质上是一样的,尾数位最大是52位,因此 JS 中能精准表示的最大整数是 Math.pow(2,53),十进制即 9007199254740992。

大于 9007199254740992 的可能会丢失精度

> 10000000000000...000 // 共计 53 个 0 9007199254740992 + 1 >> 10000000000000...001 // 中间 52 个 0 9007199254740992 + 2 >> 10000000000000...010 // 中间 51 个 0

实际上

结果如图

以上,可以知道看似有穷的数字,在计算机的二进制表示里却是无穷的,由于存储位数限制因此存在“舍去”,精度丢失就发生了。

三、解决方

对于整数,前端出现问题的几率可能比较低,毕竟很少有业务需要需要用到超大整数,只要运算结果不超过 Math.pow(2,53) 就不会丢失精度。

对于小数,前端出现问题的几率还是很多的,尤其在一些电商网站涉及到金额等数据。解决方式:把小数放到位整数(乘倍数),再缩小回原来倍数(除倍数)

以下是我写了一个对象,对小数的加减乘除运算丢失精度做了屏蔽。当然转换后的整数依然不能超过 9007199254740992。

> 0.0001 1001 1001 1001…(1001无限循环) * 0.2 >> 0.0011 0011 0011 0011…(0011无限循环) * 计算机里每种数据类型的存储是一个有限宽度,比如 JavaScript 使用 64 位存储数字类型,因此超出的会舍去。舍去的部分就是精度丢失的部分。 * * ** method ** * add / subtract / multiply /divide * * ** explame ** * 0.1 + 0.2 == 0.30000000000000004 (多了 0.00000000000004) * 0.2 + 0.4 == 0.6000000000000001 (多了 0.0000000000001) * 19.9 * 100 == 1989.9999999999998 (少了 0.0000000000002) * * floatObj.add(0.1,0.2) >> 0.3 * floatObj.multiply(19.9,100) >> 1990 * */ var floatObj = function() {

/*

  • 判断obj是否为一个整数
    */
    function isInteger(obj) {
    return Math.floor(obj) === obj
    }

/*

  • 将一个浮点数转成整数,返回整数和倍数。如 3.14 >> 314,倍数是 100
  • @param floatNum {number} 小数
  • @return {object}
  • {times:100,num: 314}
    /
    function toInteger(floatNum) {
    var ret = {times: 0,num: 0}
    if (isInteger(floatNum)) {
    ret.num = floatNum
    return ret
    }
    var strfi = floatNum + ''
    var dotPos = strfi.indexOf('.')
    var len = strfi.substr(dotPos+1).length
    var times = Math.pow(10,len)
    var intNum = parseInt(floatNum
    times + 0.5,10)
    ret.times = times
    ret.num = intNum
    return ret
    }

/*

  • 核心方法,实现加减乘除运算,确保不丢失精度
  • 思路:把小数放大为整数(乘),进行算术运算,再缩小为小数(除)
  • @param a {number} 运算数1
  • @param b {number} 运算数2
  • @param digits {number} 精度,保留的小数点数,比如 2,即保留为两位小数
  • @param op {string} 运算类型,有加减乘除(add/subtract/multiply/divide)
  • /
    function operation(a,b,digits,op) {
    var o1 = toInteger(a)
    var o2 = toInteger(b)
    var max = o1.times > o2.times ? o1.times : o2.times
    var result = null
    switch (op) {
    case 'add':
    result = o1.num + o2.num
    break
    case 'subtract':
    result = o1.num - o2.num
    break
    case 'multiply':
    result = o1.num
    o2.num
    break
    case 'divide':
    result = o1.num / o2.num
    break
    }
    return result / max
    }

// 加减乘除的四个接口
function add(a,digits) {
return operation(a,'add')
}
function subtract(a,'subtract')
}
function multiply(a,'multiply')
}
function divide(a,'divide')
}

// exports
return {
add: add,subtract: subtract,multiply: multiply,divide: divide
}

}();

toFixed的修复如下

以上就是关于JavaScript数字精度丢失问题全部内容,对典型问题进行分析,分析数字精度丢失原因,还分享解决方案,希望对大家的学习有所帮助。

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