Die Gefahren der Präzision: Umgang mit schwimmenden Punktzahlen in PHP

0,1 0,2! == 0,3 in PHP aufgrund von Präzisionsbeschränkungen der binären schwimmenden Punkte, sodass Entwickler direkte Vergleiche vermeiden und Epsilon-basierte Schecks verwenden, BCMath oder GMP für genaue Arithmetik verwenden, die Währungswährung in Ganzzahlen, wenn möglich, sorgfältig formatieren und sich für Finanzberechnungen niemals auf Float-Präzision verlassen.

Bei der Arbeit mit Zahlen in PHP, insbesondere in finanziellen oder wissenschaftlichen Berechnungen, begegnen die Entwickler häufig auf subtile, aber schwerwiegende Probleme, die durch die Präzision der Schwimmpunkte verursacht werden. Während PHP Ganzzahlen und Zeichenfolgen vorhersehbar behandelt, kann die Gleitkomma-Arithmetik zu Ergebnissen führen, die auf den ersten Blick falsch erscheinen-wie 0.1 0.2 !== 0.3 . Dies ist kein Fehler in PHP. Es ist eine Folge, wie Computer die Dezimalzahlen in binär darstellen.

Lassen Sie uns die Gefahren der schwimmenden Punktpräzision in PHP aufschlüsseln und wie man sie richtig umgeht.

Warum schwebende Punktmathematik schief geht

Floating-Punkt-Zahlen in PHP (wie in den meisten Programmiersprachen) folgen dem IEEE 754-Standard für binäre Darstellung. Das Problem tritt auf, da viele Dezimalfraktionen nicht genau in binär dargestellt werden können.

Zum Beispiel:

 var_dump (0,1 0,2); // float (0.300000000000000004)
var_dump (0,1 0,2 == 0,3); // bool (falsch)

Dies geschieht, weil 0.1 und 0.2 die Fraktionen in Binär wiederholen, genau wie 1/3 0.333... in Dezimalzahl. Wenn sie in endgültigem Gedächtnis (64 Bit für ein Doppel) gespeichert werden, werden sie gerundet, was zu winzigen Ungenauigkeiten führt.

Diese Rundungsfehler akkumulieren und können verursachen:

• Falsche Vergleiche
• Unerwartete Ergebnisse bei Berechnungen
• Fehler in Finanzanträgen (z. B. falsche Gesamtzahl)

Verwenden Sie keine direkten Gleichstellungsvergleiche

Einer der häufigsten Fehler ist die Vergleich der Gleitkomma-Zahlen mit == oder === .

 // ❌ gefährlich
if (0,1 0,2 == 0,3) {
    echo "gleich"; // das wird nicht ausgeführt
}

Verwenden Sie stattdessen eine Toleranz (Epsilon) , um zu überprüfen, ob zwei Schwimmer "nahe genug" sind:

 // ✅ sicherer Vergleich
Funktion floatsequal ($ a, $ b, $ epsilon = 0,00001) {
    Return ABS ($ a - $ b) <$ epsilon;
}

if (floatsequal (0,1 0,2, 0,3)) {
    echo "effektiv gleich"; // Dies wird ausgeführt
}

Wählen Sie $epsilon basierend auf der erforderlichen Präzision Ihrer Anwendung. Für Geld ist 0.0001 oft ausreichend.

Verwenden Sie BCMath oder GMP für die genaue Arithmetik

Wenn die Präzision-wie bei finanziellen Berechnungen-kritisch ist, sollten Sie die Gleitkomma-Zahlen vollständig. PHP liefert BCMATH- und GMP -Erweiterungen für willkürliche Präzisionsarithmetik.

Bcmath: willkürliche Präzisions -Dezimalmathematik

BCMath arbeitet mit Zahlen als Zeichenfolgen und unterstützt Addition, Subtraktion, Multiplikation, Teilung usw. mit genauer Präzision.

 // Beispiel: 0,1 0,2 = 0,3, genau
$ result = bcadd ('0,1', '0,2', 1); // '0,3'

Hinweis: Alle Operanden müssen Zeichenfolgen sein, und Sie geben die Skala an (Anzahl der Dezimalstellen).

Weitere Beispiele:

 echo bcmul ('0,1', '0,2', 2); // '0,02'
echo bcdiv ('1,0', '3,0', 5); // '0,33333'

Bcmath ist ideal für:

• Währungsberechnungen
• Steuer-, Zins- oder Rechnungsprüfungszahlen
• Jede Situation, in der Rundungsfehler inakzeptabel sind

GMP: Integer-basierte Mathematik mit hoher Präzision

GMP ist für große Ganzzahlen effizienter, funktioniert jedoch am besten, wenn Sie Werte skalieren können (z. B. Cent anstelle von Dollar).

 $ betragen1 = gmp_init (10); // 10 Cent
$ betragen2 = gmp_init (20); // 20 Cent
$ Total = Gmp_add ($ Betrag1, $ Betrag2); // 30 Cent
echo gmp_strval ($ insgesamt); // "30"

Dies vermeidet Dezimalstellen vollständig - hoffentlich in Zahlungssystemen.

Formatieren und Anzeigen von Problemen

Auch wenn interne Berechnungen korrekt sind, kann das Anzeigen von Schwimmern irreführen:

 Echo 0,29 * 100; // könnte 28.9999999999999996 zeigen

Verwenden Sie number_format() oder printf() um die Ausgabe zu steuern:

 echo number_format (0,29 * 100, 2); // "29.00"

Aber denken Sie daran: Formatieren beeinflussen nur die Anzeige, nicht den zugrunde liegenden Wert.

Best Practices Zusammenfassung

Um zu vermeiden, dass Floßpunkt-Fallstricke in PHP:

• ✅ Vergleiche Floats niemals direkt - verwenden Sie einen Epsilon.
• ✅ Verwenden Sie BCMATH für finanzielle oder hochpräzise Dezimalmathematik.
• ✅ Wenn möglich in Cent (Ganzzahlen) Währung speichern .
• ✅ Validieren und runde Eingangswerte absichtlich validieren.
• ✅ Seien Sie vorsichtig mit dem Jonglieren des Typs - Php könnte stillschweigend Saiten in Schwimmer umwandeln.

Beispiel für sichere Geldbearbeitung:

 // mit BCMath zwei Beträge in Cent in Cent hinzufügen
Funktion addmoney ($ a, $ b) {
    Return bcadd ($ a, $ b, 0); // Keine Dezimalstellen für Cent
}

$ TotalCents = AddMoney ('150', '250'); // '400' Cent = $ 4,00

Gleitkomma-Zahlen sind nützlich für wissenschaftliche oder ungefähre Berechnungen, aber sie sind schlecht für genaue Arithmetik. In PHP besteht der Schlüssel darin, zu wissen, wann das Standard -Float -Verhalten aussteigen und Tools wie BCMath verwendet werden, um die Genauigkeit zu erhalten.

Grundsätzlich: Wenn Präzision wichtig ist, vertrauen Sie dem Dezimalpunkt nicht - die Kontrolle davon.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDie Gefahren der Präzision: Umgang mit schwimmenden Punktzahlen in PHP. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!