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為什么0.1+0.2 ! == 0.3,如何讓其相等  

來源:千鋒教育
發(fā)布人:wjy
時間: 2022-10-05 21:44:00 1664977440

  在開發(fā)過程中遇到類似這樣的問題:

為什么0.1+0.2 ! == 0.31

  這里得到的不是想要的結果,要想等于0.3,就要把它進行轉(zhuǎn)化:

為什么0.1+0.2 ! == 0.3 2

  toFixed(num) 方法可把 Number 四舍五入為指定小數(shù)位數(shù)的數(shù)字。那為什么會出現(xiàn)這樣的結果呢?

  計算機是通過二進制的方式存儲數(shù)據(jù)的,所以計算機計算0.1+0.2的時候,實際上是計算的兩個數(shù)的二進制的和。0.1的二進制是0.0001100110011001100...(1100循環(huán)),0.2的二進制是:0.00110011001100...(1100循環(huán)),這兩個數(shù)的二進制都是無限循環(huán)的數(shù)。那JavaScript是如何處理無限循環(huán)的二進制小數(shù)呢?

  一般我們認為數(shù)字包括整數(shù)和小數(shù),但是在 JavaScript 中只有一種數(shù)字類型:Number,它的實現(xiàn)遵循IEEE 754標準,使用64位固定長度來表示,也就是標準的double雙精度浮點數(shù)。在二進制科學表示法中,雙精度浮點數(shù)的小數(shù)部分最多只能保留52位,再加上前面的1,其實就是保留53位有效數(shù)字,剩余的需要舍去,遵從“0舍1入”的原則。

  根據(jù)這個原則,0.1和0.2的二進制數(shù)相加,再轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)就是:0.30000000000000004。

  下面看一下雙精度數(shù)是如何保存的:

為什么0.1+0.2 ! == 0.3 3

  第一部分(藍色):用來存儲符號位(sign),用來區(qū)分正負數(shù),0表示正數(shù),占用1位第二部分(綠色):用來存儲指數(shù)(exponent),占用11位第三部分(紅色):用來存儲小數(shù)(fraction),占用52位

  對于0.1,它的二進制為:

為什么0.1+0.2 ! == 0.3 4

  轉(zhuǎn)為科學計數(shù)法(科學計數(shù)法的結果就是浮點數(shù)):

為什么0.1+0.2 ! == 0.3 5

  可以看出0.1的符號位為0,指數(shù)位為-4,小數(shù)位為:

為什么0.1+0.2 ! == 0.3 6

  那么問題又來了,指數(shù)位是負數(shù),該如何保存呢?

  IEEE標準規(guī)定了一個偏移量,對于指數(shù)部分,每次都加這個偏移量進行保存,這樣即使指數(shù)是負數(shù),那么加上這個偏移量也就是正數(shù)了。由于JavaScript的數(shù)字是雙精度數(shù),這里就以雙精度數(shù)為例,它的指數(shù)部分為11位,能表示的范圍就是0~2047,IEEE固定雙精度數(shù)的偏移量為1023。

  當指數(shù)位不全是0也不全是1時(規(guī)格化的數(shù)值),IEEE規(guī)定,階碼計算公式為 e-Bias。 此時e最小值是1,則1-1023= -1022,e最大值是2046,則2046-1023=1023,可以看到,這種情況下取值范圍是-1022~1013。當指數(shù)位全部是0的時候(非規(guī)格化的數(shù)值),IEEE規(guī)定,階碼的計算公式為1-Bias,即1-1023= -1022。當指數(shù)位全部是1的時候(特殊值),IEEE規(guī)定這個浮點數(shù)可用來表示3個特殊值,分別是正無窮,負無窮,NaN。 具體的,小數(shù)位不為0的時候表示NaN;小數(shù)位為0時,當符號位s=0時表示正無窮,s=1時候表示負無窮。

  對于上面的0.1的指數(shù)位為-4,-4+1023 = 1019 轉(zhuǎn)化為二進制就是:1111111011.

  所以,0.1表示為:

為什么0.1+0.2 ! == 0.3 7

  說了這么多,是時候該最開始的問題了,如何實現(xiàn)0.1+0.2=0.3呢?

  對于這個問題,一個直接的解決方法就是設置一個誤差范圍,通常稱為“機器精度”。對JavaScript來說,這個值通常為2-52,在ES6中,提供了Number.EPSILON屬性,而它的值就是2-52,只要判斷0.1+0.2-0.3是否小于Number.EPSILON,如果小于,就可以判斷為0.1+0.2 ===0.3

為什么0.1+0.2 ! == 0.3 8

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