0.1+0.2 引发的关于前端显示数值小数位数问题

问题描述


经常在前端开发的时候会遇到页面上小数显示很多位,而且一些明明很明确的结果,总会显示莫名其妙的数字,比如著名的 0.1 +0.2
我们的预想的结果是:0.3
而计算机给我们的结果:0.30000000000000004

问题原因


问题产生的原因在于,计算机存储的方式是二进制 (用0 1来表示数字),需要进行进制转换,十进制转换二进制时会丢失精度。

怎么进行转换的呢?

转换为二进制

  • 正整数的转换规则

    转换数 除2取余,商值 再除2取余,直到商数为1,余数依次倒序排列,高位补0

    例如 33 对应的二进制数计算过程

    计算 商数 余数
    33 / 2 16 1
    16 / 2 8 0
    8 / 2 4 0
    4 / 2 2 0
    2 / 2 1 0
    1 / 2 1

    余数依次为: 100001

    倒叙排列:100001(巧合,可取其他的数值计算)

    高位补0: 0010 0001,计算机字节长度是定长的,比如 8位 16位 32 位,不够的高位补0

    33 对应的二进制数为: 0010 0001。

  • 负整数的转换规则

    以 -33 为例

    • 先按正整数,结果为:0010 0001
    • 逐位取反(1取0,0取1),结果为:1101 1110
    • 结果再加一(逢2进1),最终的结果为:1101 1111
  • 小数的转换规则

    小数部分乘以2,取结果的整数部分,依次类推知道小数部分为0,或者位数足够。

    小数 结果 整数部分
    0.125*2 0.25 0
    0.25*2 0.5 0
    0.5*2 1.0 1

​ 整数部分正序排列,0.25对应的二进制结果:0.001

  • 既有整数又有小数的,分开计算即可,整数部分和小数部分
二进制转换为十进制

  • 整数转换为十进制

    先看首位,0 表示正整数

    ​ 1表示负整数

    以33 对应的二进制(0010 0001)为例:

    二进制数 计算 2的次幂 结果
    1 1*2 0 1
    0 0*2 1 0
    0 0*2 2 0
    0 0*2 3 0
    0 0*2 4 0
    1 0*2 5 32

    结果依次相加 1+0+0+0+0+32 = 33

    正整数的总结为:二进制数值 * 2的(当前所在位置数(右到左)-1)次幂 所得结果相加

    那么 -33 对应的二进制(1101 1111),首位为1,对应的是负数

    • 先将结果-1 (1101 1110)

    • 再逐位取反 (0010 0001)

    • 再按正整数计算(1乘以10的5次幂 + 1* 10的-1次幂 = 33)

    • 加上负号即可

  • 二进制小数转换为整数

    以0.001为例

    整数部分 0 * 2的0次幂 ——> 0

    小数部分 0 * 2的-1次幂 ——> 0

    小数部分 0 * 2的-2次幂 ——> 0

    小数部分 1 * 2的-3次幂 ——> 0.125

  • 既有整数又有小数的,分开计算即可,整数部分和小数部分

问题来了


0.1怎么用二进制表示呢?

0.1 * 2 = 0.2 ——> 0

0.2 * 2 = 0.4 ——> 0

0.4 * 2 = 0.8 ——> 0

0.8 * 2 = 1.6 ——>1

0.6 * 2 = 1.2 ——> 1 // 开始无尽循环了

0.2 * 2 = 0.4 ——> 0

二进制无法精确的表示数值 0.1,而到一定的位数时,势必会截取,二进制在反算成十进制的时候就会出现和最初的值有误差的情况。

这就是0.1 + 0.2 = 0.3,计算机反而会出现多位小数的原因。

解决办法


先将小数转换为整数,再将结果转换为小数

0.1*10+ 0.2 * 10 = 3 ———> /10 = 0.3

延伸


如果结果不要求特别精确,可以先计算,再将最终结果保留小数,注意计算过程中最好不要取舍,最后的结果再保留小数。

踩过的坑,血与泪


遇到计算的而计算的数值不确定是整数还是小数的,最好有个统一的函数处理,以防后期再修改大量的代码。

再不济,在最终要显示的结果数值上保留一个处理格式的函数。

不要相信客户说,这些计算都是整数什么的,他会随时反悔,而你要忙着问候* * * * *,所以未雨绸缪吧。

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