解决js浮点数精度丢失

一、场景复现

0.1 + 0.2 === 0.3 //false

为什么是false呢?先看下面这个比喻
比如一个数 1÷3=0.33333333......
3会一直无限循环,数学可以表示,但是计算机要存储,方便下次取出来再使用,但0.333333...... 这个数无限循环,再大的内存它也存不下,所以不能存储一个相对于数学来说的值,只能存储一个近似值,当计算机存储后再取出时就会出现精度丢失问题

二、问题分析

再回到问题上

0.1 + 0.2 === 0.3 //false

我们知道,在javascript语言中,0.1 和 0.2 都转化成二进制后再进行运算

// 0.1 和 0.2 都转化成二进制后再进行运算
0.00011001100110011001100110011001100110011001100110011010 +
0.0011001100110011001100110011001100110011001100110011010 =
0.0100110011001100110011001100110011001100110011001100111

// 转成十进制正好是 0.30000000000000004

三、解决方案

理论上用有限的空间来存储无限的小数是不可能保证精确的,但我们可以处理一下得到我们期望的结果

当你拿到 1.4000000000000001 这样的数据要展示时,建议使用 toPrecision 凑整并 parseFloat 转成数字后再显示,如下:

parseFloat(1.4000000000000001.toPrecision(12)) === 1.4  // True

封装成方法就是:

function strip(num, precision = 12) {
  return +parseFloat(num.toPrecision(precision));
}

对于运算类操作,如 +-*/,就不能使用 toPrecision 了。正确的做法是把小数转成整数后再运算。以加法为例:

/**
 * 精确加法
 */
function add(num1, num2) {
  const num1Digits = (num1.toString().split('.')[1] || '').length;
  const num2Digits = (num2.toString().split('.')[1] || '').length;
  const baseNum = Math.pow(10, Math.max(num1Digits, num2Digits));
  return (num1 * baseNum + num2 * baseNum) / baseNum;
}
使用toFixed

最简单的方法就是使用toFixed来处理小数:

  (0.1 + 0.2).toFixed(1) = '0.3'

这种虽然简便,但是存在一些结果不精准的问题。

1.35.toFixed(1) // 1.4 正确
1.335.toFixed(2) // 1.33  错误
1.3335.toFixed(3) // 1.333 错误
1.33335.toFixed(4) // 1.3334 正确
化整数运算

该方法的主要思路就是把,小数转化为整数再进行计算。

/**
 * 小数点后面保留第 n 位
 *
 * @param x 做近似处理的数
 * @param n 小数点后第 n 位
 * @returns 近似处理后的数 
 */
function roundFractional(x, n) {
  return Math.round(x * Math.pow(10, n)) / Math.pow(10, n);
}

思路:n则是要保留的小数,先扩大10n,用Math.round把计算结果向上取证处理,然后除以10n。
结果不仅没有变大,而且确保是整数兜底。如果想向下取证则使用Math.floor函数即可。
转字符串

大部分第三方库就是基于该方法进行封装,并且支持大数的处理。推荐使用。

/*** method **
 *  add / subtract / multiply /divide
 * floatObj.add(0.1, 0.2) >> 0.3
 * floatObj.multiply(19.9, 100) >> 1990
 *
 */
var floatObj = function() {

    /*
     * 判断obj是否为一个整数
     */
    function isInteger(obj) {
        return Math.floor(obj) === obj
    }

    /*
     * 将一个浮点数转成整数,返回整数和倍数。如 3.14 >> 314,倍数是 100
     * @param floatNum {number} 小数
     * @return {object}
     *   {times:100, num: 314}
     */
    function toInteger(floatNum) {
        var ret = {times: 1, num: 0}
        if (isInteger(floatNum)) {
            ret.num = floatNum
            return ret
        }
        var strfi  = floatNum + ''
        var dotPos = strfi.indexOf('.')
        var len    = strfi.substr(dotPos+1).length
        var times  = Math.pow(10, len)
        var intNum = Number(floatNum.toString().replace('.',''))
        ret.times  = times
        ret.num    = intNum
        return ret
    }

    /*
     * 核心方法,实现加减乘除运算,确保不丢失精度
     * 思路:把小数放大为整数(乘),进行算术运算,再缩小为小数(除)
     *
     * @param a {number} 运算数1
     * @param b {number} 运算数2
     * @param digits {number} 精度,保留的小数点数,比如 2, 即保留为两位小数
     * @param op {string} 运算类型,有加减乘除(add/subtract/multiply/divide)
     *
     */
    function operation(a, b, digits, op) {
        var o1 = toInteger(a)
        var o2 = toInteger(b)
        var n1 = o1.num
        var n2 = o2.num
        var t1 = o1.times
        var t2 = o2.times
        var max = t1 > t2 ? t1 : t2
        var result = null
        switch (op) {
            case 'add':
                if (t1 === t2) { // 两个小数位数相同
                    result = n1 + n2
                } else if (t1 > t2) { // o1 小数位 大于 o2
                    result = n1 + n2 * (t1 / t2)
                } else { // o1 小数位 小于 o2
                    result = n1 * (t2 / t1) + n2
                }
                return result / max
            case 'subtract':
                if (t1 === t2) {
                    result = n1 - n2
                } else if (t1 > t2) {
                    result = n1 - n2 * (t1 / t2)
                } else {
                    result = n1 * (t2 / t1) - n2
                }
                return result / max
            case 'multiply':
                result = (n1 * n2) / (t1 * t2)
                return result
            case 'divide':
                result = (n1 / n2) * (t2 / t1)
                return result
        }
    }

    // 加减乘除的四个接口
    function add(a, b, digits) {
        return operation(a, b, digits, 'add')
    }
    function subtract(a, b, digits) {
        return operation(a, b, digits, 'subtract')
    }
    function multiply(a, b, digits) {
        return operation(a, b, digits, 'multiply')
    }
    function divide(a, b, digits) {
        return operation(a, b, digits, 'divide')
    }

    // exports
    return {
        add: add,
        subtract: subtract,
        multiply: multiply,
        divide: divide
    }
}();


使用bignumber.js

安装

npm install bignumber.js --save

引入

npm install bignumber.js --save


使用number-precision解决

安装

npm install number-precision --save

引入

import NP from 'number-precision'

使用

NP.strip(0.09999999999999998); 转为最接近的正确的数字    // = 0.1
NP.plus(0.1, 0.2); 加法 至少需要2个参数  // = 0.3, 而不是原来错误的:0.30000000000000004
NP.minus(1.0, 0.9);    减法        // = 0.1,  而不是原来错误的:0.09999999999999998
NP.times(3, 0.3);      乘法      // = 0.9, 而不是原来错误的:0.8999999999999999
NP.divide(1.21, 1.1);   除法       // = 1.1, 而不是原来错误的:1.0999999999999999
NP.round(num, ratio)  // 根据ratio取整
NP.round(0.105, 2);            // = 0.11, 而不是原来错误的:0.1
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