zoukankan      html  css  js  c++  java
  • JS浮点数精度运算

         一般来讲,我们在项目中必不可少的需要进行各种数值的计算,但是这种计算全部放在服务端会给服务器带来很大的压力,所以势必要客户端来

    分担一些计算的压力。

        从客户端来说,JavaScript是一门弱类型语言,对浮点数的精度并没有做很好的限制,所以就会产生浮点数的误差。

        浮点数误差产生的原因:
        例:
        0.1 + 0.2 =?
        0.1 + 0.2 = 0.3?
        JS:
            console.log( 0.1+ 0.2)输出为 0.30000000000000004。
        是不是很奇葩其实对于浮点数的四则运算,几乎所有的编程语言都会有类似精度误差的问题,只不过在 C++/C#/Java 这些语言中已经封装好了方法来避免精度的问题,
    而 JavaScript 是一门弱类型的语言,从设计思想上就没有对浮点数有个严格的数据类型,所以精度误差的问题就显得格外突出。

        下面就分析下为什么会有这个精度误差,以及怎样修复这个误差。
        首先,我们要站在计算机的角度思考 0.1 + 0.2 这个看似小儿科的问题。我们知道,能被计算机读懂的是二进制,而不是十进制,所以我们先把 0.1 和 0.2 转换成二进制看看:
    0.1 = 0.0001 1001 1001 1001(无限循环)0.2 = 0.0011 0011 0011 0011(无限循环)上面我们发现0.1和0.2转化为二进制之后,变成了一个无限循环的数字,这在现实生活中,

    无限循环我们可以理解,但计算机是不允许无限循环的,对于无限循环的小数,计算机会进行舍入处理。进行双精度浮点数的小数部分最多支持 52 位,所以两者相加之后得到这么一串 0.0100110011001100110011001100110011001100110011001100 因浮点数小数位的限制而截断的二进制数字,
    这时候,我们再把它转换为十进制,就成了 0.30000000000000004。
    知道了浮点数产生的原因了,那么怎么处理这个问题呢?

        方法一:指定要保留的小数位数(0.1+0.2).toFixed(1) = 0.3;这个方法toFixed是进行四舍五入的也不是很精准,对于计算金额这种严谨的问题,不推荐使用,
    而且不通浏览器对toFixed的计算结果也存在差异。

        方法二:把需要计算的数字升级(乘以10的n次幂)成计算机能够精确识别的整数,等计算完毕再降级(除以10的n次幂),这是大部分编程语言处理精度差异的通用方法。

        //加法
    Number.prototype.add = function(arg){
    var r1,r2,m;
    try{r1=this.toString().split(".")[1].length}catch(e){r1=0}
    try{r2=arg.toString().split(".")[1].length}catch(e){r2=0}
    m=Math.pow(10,Math.max(r1,r2))
    return (this*m+arg*m)/m
    }
        //减法

    Number.prototype.sub = function (arg){
    return this.add(-arg);
    }

    //乘法

    Number.prototype.mul = function (arg) { 

    var m=0,s1=this.toString(),s2=arg.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)
    }

        //除法

    Number.prototype.div = function (arg){
    var t1=0,t2=0,r1,r2;
    try{t1=this.toString().split(".")[1].length}catch(e){}
    try{t2=arg.toString().split(".")[1].length}catch(e){}
    with(Math){
    r1=Number(this.toString().replace(".",""))
    r2=Number(arg.toString().replace(".",""))
    return (r1/r2)*pow(10,t2-t1);
    }
    }



        /*
        * 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: 1, 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 n1 = o1.num
    var n2 = o2.num
    var t1 = o1.times
    var t2 = o2.times
    var max = t1 > t2 ? t1 : t2
    var result = null
    switch (op) {
    case 'add':
    if (t1 === t2) { // 两个小数位数相同
    result = n1 + n2
    } else if (t1 > t2) { // o1 小数位 大于 o2
    result = n1 + n2 * (t1 / t2)
    } else { // o1 小数位 小于 o2
    result = n1 * (t2 / t1) + n2
    }
    return result / max
    case 'subtract':
    if (t1 === t2) {
    result = n1 - n2
    } else if (t1 > t2) {
    result = n1 - n2 * (t1 / t2)
    } else {
    result = n1 * (t2 / t1) - n2
    }
    return result / max
    case 'multiply':
    result = (n1 * n2) / (t1 * t2)
    return result
    case 'divide':
    result = (n1 / n2) * (t2 / t1)
    return result
    }
    }

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

        // exports
    return {
    add: add,
    subtract: subtract,
    multiply: multiply,
    divide: divide
    }
    }();
    toFixed的修复如下


        // toFixed 修复
    function toFixed(num, s) {
    var times = Math.pow(10, s)
    var des = num * times + 0.5
    des = parseInt(des, 10) / times
    return des + ''
    }

  • 相关阅读:
    无法识别的属性“targetFramework”。请注意属性名称区分大写和小写。错误解决的方法
    OpenGL 4 : 一个漂亮的心 For you, My Love
    request.getParameterValues与request.getParameter的差别
    Mac下搭建quick cocos2d-x编译环境
    【Github教程】史上最全github用法:github入门到精通
    OSI七层模型具体解释
    Android Service 服务(一)—— Service
    几种更新(Update语句)查询的方法
    epoll使用具体解释(精髓)
    SSL连接建立过程分析(1)
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zhuangfei/p/9881395.html
Copyright © 2011-2022 走看看