JS中浮点数精度问题的分析与解决方法

2022-04-28 12:46:52 来源：易采站长站作者：

前言

最近在做项目的时候，涉及到商品价格的计算，经常会出现计算出现精度问题。刚开始草草了事，直接用toFixed就解决了问题，并没有好好的思考一下这个问题。后来慢慢的，问题越来越多，连toFixed也出现了（允悲）gits argument must be between 0 and 20'); } // .123转为0.123 var number = Number(this); if (isNaN(number) || number >= Math.pow(10, 21)) { return number.toString(); } if (typeof (len) == 'undefined' || len == 0) { return (Math.round(number)).toStr易采站长站ing(); } var result = number.toString(), numberArr = result.split('.'); if(numberArr.length<2){ //整数的情况 return padNum(result); } var intNum = numberArr[0], //整数部分 deciNum = numberArr[1],//小数部分 lastNum = deciNum.substr(len, 1);//最后一个数字 if(deciNum.length == len){ //需要截取的长度等于当前长度 return result; } if(deciNum.length < len){ //需要截取的长度大于当前长度 1.3.toFixed(2) return padNum(result) } //需要截取的长度小于当前长度，需要判断最后一位数字 result = intNum + '.' + deciNum.substr(0, len); if(parseInt(lastNum, 10)>=5){ //最后一位数字大于5，要进位 var times = Math.pow(10, len); //需要放大的倍数 var changedInt = Number(result.replace('.',''));//截取后转为整数 changedInt++;//整数进位 changedInt /= times;//整数转为小数，注：有可能还是整数 result = padNum(changedInt+''); } return result; //对数字末尾加0 function padNum(num){ var dotPos = num.indexOf('.'); if(dotPos === -1){ //整数的情况 num += '.'; for(var i = 0;i<len;i++){ num += '0'; } return num; } else { //小数的情况 var need = len - (num.length - dotPos - 1); for(var j = 0;j<need;j++){ num += '0'; } return num; } }}

我们通过判断最后一位是否大于等于5来决定需不需要进位，如果需要进位先把小数乘以倍数变为整数，加1之后，再除以倍数变为小数，这样就不用一位一位的进行判断。

解决浮点数运算精度

既然我们发现了浮点数的这个问题，又不能直接让两个浮点数运算，那怎么处理呢？

我们可以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，等计算完成后再进行降级（除以10的n次幂），这是大部分变成语言处理精度问题常用的方法。例如：

0.1 + 0.2 == 0.3 //false(0.1*10 + 0.2*10)/10 == 0.3 //true

但是这样就能完美解决么？细心的读者可能在上面的例子里已经发现了问题：

35.41 * 100 = 3540.9999999999995

看来进行数字升级也不是完全的可靠啊（允悲）。

但是魔高一尺道高一丈，这样就能难住我们么，我们可以将浮点数toString后indexOf('.')，记录一下小数位的长度，然后将小数点抹掉，完整的代码如下：

 /*** method ** *  add / subtract / multiply /divide * 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: 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 = Number(floatNum.toString().replace('.',''))        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    }}();

如果觉得floatObj调用麻烦，我们可以在Number.prototype上添加对应的运算方法。