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发布时间:2018-11-19

原标题:PHP中的浮点精度和类型

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PHP中的浮点精度和类型


PHP中的浮点数

浮点数精度

在PHP中,浮点数的字长和平台相关,通常最大值是 1.8e308 并具有 14 位十进制数字的精度(64 位 IEEE 格式)。

浮点数的精度有限。尽管取决于系统,PHP 通常使用 IEEE 754 双精度格式,则由于取整而导致的最大相对误差为 1.11e-16。非基本数学运算可能会给出更大误差,并且要考虑到进行复合运算时的误差传递。

此外,以十进制能够精确表示的有理数如 0.1 或 0.7,无论有多少尾数都不能被内部所使用的二进制精确表示,因此不能在不丢失一点点精度的情况下转换为二进制的格式。

floor((0.1+0.7)*10) 通常会返回 7 而不是预期中的 8,因为该结果内部的表示其实是类似 7.9999999999999991118...

所以永远不要相信浮点数结果精确到了最后一位,也永远不要比较两个浮点数是否相等。

浮点数比较

由于浮点数内部表示导致的精度缺失问题,所以比较浮点数是不能使用相等,而要判断比较的数值之间的差值是否在某个最下误差范围内。

这个最下误差也被称为机器极小值(epsilon)或最小单元取整数,是计算中所能接受的最小的差别值。

<?php
$a = 1.23456789;
$b = 1.23456780;
$epsilon = 0.00001; // 指定可接受的最下误差

// 比较两个值是否在可接受误差范围内,应避免使用 $a == $b
if(abs($a-$b) < $epsilon) {
    echo "true";
}
?> 

NaN

某些数学运算会产生一个由常量 NAN 所代表的结果。此结果代表着一个在浮点数运算中未定义或不可表述的值。任何拿此值与其它任何值进行的松散或严格比较的结果都是 FALSE。

由于 NAN 代表着任何不同值,不应拿 NAN 去和其它值进行比较,包括其自身,应该用 is_nan() 来检查。

PHP中数值的近似

在PHP中,经常会遇到对浮点数进行四舍五入,下面列出一些常用的PHP中的精度取舍函数。

  • float ceil ( float value ):对value向上取整(舍去小数部分并加1)
  • float floor ( float value ):对value向下取整(舍去小数部分)
  • float round ( float val [, int precision] ):将 val 根据指定精度 precision(十进制小数点后数字的数目)进行四舍五入
  • string sprintf ( string $format [, mixed $args [, mixed $... ]] ):格式化字符串
echo ceil(4.3); // 5
echo ceil(9.999); // 10

echo floor(4.3); // 4
echo floor(9.999); // 9

echo round(3.4); // 3
echo round(3.5); // 4
echo round(3.6); // 4
echo round(3.6, 0); // 4
echo round(1.95583, 2); // 1.96
echo round(1241757, -3); // 1242000
echo round(5.045, 2); // 5.05
echo round(5.055, 2); // 5.06

// php保留三位小数并且四舍五入
echo sprintf("%.3f", 0.0215489); // 0.022
// php保留三位小数不四舍五入
echo substr(sprintf("%.4f", 0.0215489),0,-1);  // 0.021 

PHP中强制类型转换

使用类型提示符

这种方式通过在需要转换类型的变量前加上类型提示符,如下:

  • (int) :转换为整形
  • (bool) :转换为布尔型
  • (float) :转换为浮点型
  • (string) :转换为字符串
  • (array) :转换为数组
  • (object) :转换为对象
$a = 12.54;
var_dump((int) $a); // int(12)
var_dump((bool) $a); // bool(true)
var_dump((string) $a); // string(5) "12.54"
var_dump((array) $a);
/* 转为数组如下
array(1) {
  [0]=>
  float(12.54)
}
*/
var_dump((object) $a);
/* 转为对象如下
object(stdClass)#1 (1) {
  ["scalar"]=>
  float(12.54)
}
*/

使用类型转换函数

PHP中提供了类似 intval(),floatval() 系列的类型转换函数:

  • intval() :转换为整形
  • boolval() :转换为布尔型
  • floatval() :转换为浮点型
  • strval() : 转换为字符串
$str = "12.34ac";
var_dump(intval($str)); // int(12)
var_dump(boolval($str)); // bool(true)
var_dump(floatval($str)); // float(12.34)

使用settype()

settype函数的声明为:bool settype ( mixed &$var , string $type ),用于设置变量的类型。type可以为:

  • "boolean" 或者 "bool"
  • "integer" 或者 "int"
  • "float" 或者 "double"
  • "string"
  • "array"
  • "object"
  • "null"

当改变类型成功后返回true,否则返回false

$foo = "5bar"; // string
$bar = true;   // boolean

settype($foo, "integer"); // $foo 的值变为 5   (integer)
settype($bar, "string");  // $bar 的值变为 "1" (string)

PHP中的类型判断

和 settype() 对于,可以使用gettype()函数来获取变量的类型:string gettype ( mixed $var ),返回值可能为:

  • "boolean"(从 PHP 4 起)
  • "integer"
  • "double" (由于历史原因,如果是 float 则返回“double”,而不是“float”)
  • "string"
  • "array"
  • "object"
  • "resource"(从 PHP 4 起)
  • "resource (closed)" (PHP 7.2.0添加)
  • "NULL"
  • "user function"(只用于 PHP 3,现已停用)
  • "unknown type"

对于 function 类型的变量,使用 function_exists() 和 method_exists() 来进行判断。

另外PHP中还有一系列类似 is_array() 系列的: bool is_TYPE(mixed $var) 函数可以判断类型,它们都接受一个变量参数,如果是指定类型,则返回true,否则返回false,如下:

  • is_bool(): 检测变量是否为布尔类型
  • is_string(): 检测变量是否为字符串
  • is_int(): 检测变量是否为整形
  • is_float(): 检测变量是否为浮点型
  • is_null(): 检测变量是否为空NULL
  • is_numeric(): 检测变量是否为数字或数字字符串
  • is_array(): 检测变量是否为数组
  • is_callable(): 检测变量是可以作为函数调用
  • is_object(): 检测变量是否为对象
  • is_resource(): 检测变量是否为资源类型
  • is_scalar(): 检测变量是否是一个标量

由于 gettype() 函数涉及到字符串比较,所以一般推荐使用 is_TYPE() 系列函数更加快速。

最后对于 object 对象,可以使用 get_class() 函数返回对象的类名,返回的类名包含完整的命名空间。

原文:http://uusama.com/576.html

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责任编辑:董顺宗

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