- 相關(guān)推薦
PHP浮點(diǎn)數知識詳解
這篇文章主要介紹了你應該知道PHP浮點(diǎn)數知識,本文講解了PHP浮點(diǎn)數、PHP數字的臨界值,精度損失等問(wèn)題,需要的朋友可以參考下
PHP是一種弱類(lèi)型語(yǔ)言, 這樣的特性, 必然要求有無(wú)縫透明的隱式類(lèi)型轉換, PHP內部使用zval來(lái)保存任意類(lèi)型的數值, zval的結構如下(5.2為例):
代碼如下:
struct _zval_struct {
/* Variable information */
zvalue_value value; /* value */
zend_uint refcount;
zend_uchar type; /* active type */
zend_uchar is_ref;
};
上面的結構中, 實(shí)際保存數值本身的是zvalue_value聯(lián)合體:
代碼如下:
typedef union _zvalue_value {
long lval; /* long value */
double dval; /* double value */
struct {
char *val;
int len;
} str;
HashTable *ht; /* hash table value */
zend_object_value obj;
} zvalue_value;
今天的話(huà)題, 我們只關(guān)注其中的倆個(gè)成員, lval和dval, 我們要意識到, long lval是隨著(zhù)編譯器, OS的字長(cháng)不同而不定長(cháng)的, 它有可能是32bits或者64bits, 而double dval(雙精度)由IEEE 754規定, 是定長(cháng)的, 一定是64bits.
請記住這一點(diǎn), 造就了PHP的一些代碼的”非平臺無(wú)關(guān)性”. 我們接下來(lái)的討論, 除了特別指明, 都是假設long為64bits
IEEE 754的浮點(diǎn)計數法, 我這里就不引用了, 大家有興趣的可以自己查看, 關(guān)鍵的一點(diǎn)是, double的尾數采用52位bit來(lái)保存, 算上隱藏的1位有效位, 一共是53bits.
在這里, 引出一個(gè)很有意思的問(wèn)題, 我們用c代碼舉例(假設long為64bits):
代碼如下:
long a = x;
assert(a == (long)(double)a);
請問(wèn), a的取值在什么范圍內的時(shí)候, 上面的代碼可以斷言成功?(留在文章最后解答)
現在我們回歸正題, PHP在執行一個(gè)腳本之前, 首先需要讀入腳本, 分析腳本, 這個(gè)過(guò)程中也包含著(zhù), 對腳本中的字面量進(jìn)行zval化, 比如對于如下腳本:
代碼如下:
$a = 9223372036854775807; //64位有符號數最大值
$b = 9223372036854775808; //最大值+1
var_dump($a);
var_dump($b);
輸出:
代碼如下:
int(9223372036854775807)
float(9.22337203685E+18)
也就說(shuō), PHP在詞法分析階段, 對于一個(gè)字面量的數值, 會(huì )去判斷, 是否超出了當前系統的long的表值范圍, 如果不是, 則用lval來(lái)保存, zval為IS_LONG, 否則就用dval表示, zval IS_FLOAT.
凡是大于最大的整數值的數值, 我們都要小心, 因為它可能會(huì )有精度損失:
代碼如下:
$a = 9223372036854775807;
$b = 9223372036854775808;
var_dump($a === ($b - 1));
輸出是false.
現在接上開(kāi)頭的討論, 之前說(shuō)過(guò), PHP的整數, 可能是32位, 也可能是64位, 那么就決定了, 一些在64位上可以運行正常的代碼, 可能會(huì )因為隱形的類(lèi)型轉換, 發(fā)生精度丟失, 從而造成代碼不能正常的運行在32位系統上.
所以, 我們一定要警惕這個(gè)臨界值, 好在PHP中已經(jīng)定義了這個(gè)臨界值:
代碼如下:
echo PHP_INT_MAX;
?>
當然, 為了保險起見(jiàn), 我們應該使用字符串來(lái)保存大整數, 并且采用比如bcmath這樣的數學(xué)函數庫來(lái)進(jìn)行計算.
另外, 還有一個(gè)關(guān)鍵的配置, 會(huì )讓我們產(chǎn)生迷惑, 這個(gè)配置就是php.precision, 這配置決定了PHP再輸出一個(gè)float值的時(shí)候, 輸出多少有效位.
最后, 我們再來(lái)回頭看上面提出的問(wèn)題, 也就是一個(gè)long的整數, 最大的值是多少, 才能保證轉到float以后再轉回long不會(huì )發(fā)生精度丟失?
比如, 對于整數, 我們知道它的二進(jìn)制表示是, 101, 現在, 讓我們右移倆位, 變成1.01, 舍去高位的隱含有效位1, 我們得到在double中存儲5的二進(jìn)制數值為:
代碼如下:
0/*符號位*/ 10000000001/*指數位*/ 0100000000000000000000000000000000000000000000000000
5的二進(jìn)制表示, 絲毫未損的保存在了尾數部分, 這個(gè)情況下, 從double轉會(huì )回long, 不會(huì )發(fā)生精度丟失.
我們知道double用52位表示尾數, 算上隱含的首位1, 一共是53位精度.. 那么也就可以得出, 如果一個(gè)long的整數, 值小于:
代碼如下:
2^53 - 1 == 9007199254740991; //牢記, 我們現在假設是64bits的long
那么, 這個(gè)整數, 在發(fā)生long->double->long的數值轉換時(shí), 不會(huì )發(fā)生精度丟失.</p
【PHP浮點(diǎn)數知識詳解】相關(guān)文章：
淺談php浮點(diǎn)數比較方法詳解09-02
PHP浮點(diǎn)數是什么06-27
PHP中$-SERVER的詳解06-25
PHP配置文件詳解php.ini10-19
php摘要生成函數詳解09-02
PHP中的設計模式詳解06-02
PHP中的魔術(shù)方法詳解08-14