明天来学习的是对于数学方面的第一个扩大。对于数学操作来说，无非就是那些各种各样的数学运算，当然，整个程序软件的开发过程中，数学运算也是最根底最基本的货色之一。不论你是学得什么业余，到最初基本上都会要学习数据结构与算法，而算法其实就是钻研的如何利用数学来优化各种排序和查找能力。PHP 在底层曾经帮咱们筹备好了很多的数学计算函数，就让咱们一一来学习吧。

什么是精度问题

对于精度问题，可能很多做过金融方面的小伙伴都不会生疏。特地是前端的同学，如果你在 js 中执行 1.1+2.2，取得的后果往往不会如你所愿。这就要说到浮点数的存储问题了。咱们都晓得，在程序世界中，任何数据其实在底层都是以二进制的模式存在的。而浮点数，则因为小数点的存在，在存储时更为简单，所以就会经常出现这类精度失落的问题。

然而很多人会很奇怪，在 PHP 中间接执行 1.1+2.2 的后果是正确的呀，如同并不存在这种精度失落的问题。呵呵，那只能说您 too young to simple 了。精度失落的问题并不是哪个语言的问题，基本上所有语言都会存在这样的问题，只是体现的模式不一样。

bc 精度运算

咱们先来看一下在 PHP 环境中的精度失落要怎么展示进去。

$a = 0.58;

echo $a * 100, PHP_EOL; // 58
echo intval($a * 100), PHP_EOL; // 57
echo (int) ($a * 100), PHP_EOL; // 57
echo intval(bcmul($a, 100)), PHP_EOL; // 58

咱们定义了一个变量 $a，它的内容是 0.58。这时咱们给他间接乘 100，后果貌似没什么问题。然而如果咱们将它强转为 int 类型的话，就呈现问题了，明明是 58，为什么变成了 57？

其实，在浮点运算后，失去的后果并不是 58，而是 57.99999999999999 这样的数，如果咱们间接 echo 的话，会通过字符串强转，这个会间接输入 58，但如果是通过 int 强转的话，不论是 inval() 还是 (int)，都会依照 int 强转的舍弃小数的规定进行转换。于是，后果就变成了 57 了。

通过间接的 echo 常常会让咱们感觉到 PHP 中貌似不会呈现精度失落的问题，但其实这个问题还真是存在的。在很多状况下，比方存入数据库，或者转换成 json 格局就会发现问题。如果想要准确地计算，就能够应用 bc 扩大相干的函数，也就是咱们最初演示的那个 bcmul() 函数。它的作用就是第一个参数乘以第二个参数，取得的后果也是高精度的，也就是精度精确的后果。

接下来咱们通过 json 格局的转换来看看加减乘除各类状况下的精度问题。

echo json_encode([
    'a1' => $a, // "a1":0.58
    'a2' => $a * 100, // "a2":57.99999999999999
    'a3' => intval($a * 100), // "a3":57
    'a4' => floatval($a * 100), // "a4":57.99999999999999
    'a5' => floatval($a), // "a5":0.58
    'a6' => intval(bcmul($a, 100)), // "a6":58

    'a7' => 1.1 + 2.2, // "a7":3.3000000000000003
    'a8' => floatval(bcadd(1.1, 2.2, 10)), // "a8":3.3

    'a9' => 2 - 1.1, // "a9":0.8999999999999999
    'a10' => floatval(bcsub(2, 1.1, 10)), // "a10":0.9

    'a11' => floatval($a * 100 / 10), // "a11":5.799999999999999
    'a12' => floatval(bcdiv($a * 100, 10, 10)), // "a12":5.8

    'a13' => 10 % 2.1, // "a13":0
    'a14' => bcmod(10, 2.1), // "a14":"1"

    'a15' => pow(1.1, 2), // "a15":1.2100000000000002
    'a16' => bcpow(1.1, 2, 30), // "a16":"1.210000000000000000000000000000"

    'a17' => sqrt(1.1), // "a17":1.0488088481701516
    'a18' => bcsqrt(1.1, 30), // "a18":"1.048808848170151546991453513679"

]), PHP_EOL;

通过这段代码大家应该就能分明地看到 PHP 中的精度失落问题是否存在了。json_encode() 在转换数据的时候会依据字段的类型进行转换，所以精度问题会比拟显著，这也是很多同学在后端计算的时候明明没有问题，但通过 json 输入到前端就会发现数据产生了精度问题的起因。

a1~a6 就是咱们第一段测试代码的内容，能够很显著地看到一般地应用 $a * 100 的后果真的是 57.99999999999999 了吧。

a7、a8 是加法的演示，怎么样，在 PHP 中，1.1+2.2 的后果其实也和 JS 中是一样的吧，通过 bcadd() 就能够解决加法的精度问题。同理，a9、a10 是减法的问题，通过 bcsub() 就能够取得减法的高精度计算结果。bcdiv() 则是用于解决除法。留神，这几个函数都有第三个参数，它示意的是保留小数点的位数，咱们都给了保留 10 位小数点，目标是心愿如果呈现失落精度的问题能够和原计算比对。

bcmod() 的余数计算，对应的也就是 % 计算符号的作用。失常状况下，10 % 2 的后果为 0 是失常的，但这里咱们计算的是 10 % 2.1 后果也是 0，而在应用 bcmod() 之后，后果为 1，这才是正确的后果。bcpow() 是乘方的计算，对应的是一般函数中的 pow() 函数，同样在这里咱们在一般函数的计算中 1.1 的 2 次方呈现了精度问题，应用 bcpow() 咱们显示 30 位的小数也没有找到精度异样。这里须要留神的是，bcpow() 如果指定了小数位数，是会显示进去的，即便计算结果是没有小数的，也会以 0 全副显示进去。而下面其它的函数则不会这样，只会在的确有小数的状况下才显示进去。

最初则是 bcsqrt() 函数，也就是二次方根，这个没有找到有溢出的数能够供咱们测试，如果有应用过并发现过溢出的小伙伴能够留言哦。

比拟函数

下面说完了各种精度计算的函数，接下来咱们看一下数字比拟的问题。

echo bccomp(1, 2), PHP_EOL;   // -1
echo bccomp(1.00001, 1, 3), PHP_EOL; // 0
echo bccomp(1.00001, 1, 5), PHP_EOL; // 1

bccomp() 函数就是用来依据小数点位数进行精度比拟的函数。它的返回后果是如果参数 1 小于参数 2 返回 -1，大于返回 1，等于则返回 0。第三个参数用户确定比拟到哪一位。在这个例子中，咱们能够看到，如果只比拟到第三位小数的话，1.00001 和 1 的后果是相等的。而如果比拟到第五位小数的话，它们的差别就体现进去了。

设置小数点及 bcpowmod 函数

最初咱们再看两个函数。

bcscale(30);
echo bcmod(bcpow(5, 2), 2), PHP_EOL; // 1.000000000000000000000000000000
echo bcpowmod(5, 2, 2), PHP_EOL; // 1.000000000000000000000000000000

bcscale() 是在全局设置小数点的位数。设置这个函数后，下面介绍过的所有函数如果不写第三个小数点位数函数的话，都会以 bcscale() 设置的为准。

bcpowmod() 函数的作用就和第二行的测试代码一样，就是先进行一次 bcpow() 再进行一次 bcmod()。它的应用场景不多，不过写法很不便。

总结

明天的内容除了 bc 相干的计算函数之外，也讲到了精度问题这个各种语言都存在的问题。其实说实话，咱们在日常开发中，对于金额这类带小数点的数据，最好都是以分为单位进行存储。也就是说，在后盾，保留和计算的数据都是整型的数据，在前端展现的时候，间接除 100 再保留两位小数就能够了。这样就能够极大地保证数据的精度不会失落。

另外，对于 PHP 中精度问题相干的参考大家能够看看下方第二个链接中鸟哥博客上的阐明。咱们的例子 0.58 * 100 也是摘自他的博客中的示例。

测试代码：

https://github.com/zhangyue0503/dev-blog/blob/master/php/202012/source/7. 学习 PHP 中的任意精度扩大函数.php

参考文档：

https://www.php.net/manual/zh/book.bc.php

https://www.laruence.com/2013/03/26/2884.html

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