JS浮点数字操作插件floatOPS.js

/**

* floatOPS 包含加减乘除四个方法,能确保浮点数运算不丢失精度

*

* 我们知道计算机编程语言里浮点数计算会存在精度丢失问题(或称舍入误差),其根本原因是二进制和实现位数限制有些数无法有限表示

* 以下是十进制小数对应的二进制表示

*      0.1 >> 0.0001 1001 1001 1001…(1001无限循环)

*      0.2 >> 0.0011 0011 0011 0011…(0011无限循环)

* 计算机里每种数据类型的存储是一个有限宽度,比如 JavaScript 使用 64 位存储数字类型,因此超出的会舍去。舍去的部分就是精度丢失的部分。

*

* ** method **

*  add / subtract / multiply /divide

*

* ** explame **

*  0.1 + 0.2 == 0.30000000000000004 (多了 0.00000000000004)

*  0.2 + 0.4 == 0.6000000000000001  (多了 0.0000000000001)

*  19.9 * 100 == 1989.9999999999998 (少了 0.0000000000002)

*

* floatOPS.add(0.1, 0.2) >> 0.3

* floatOPS.multiply(19.9, 100) >> 1990

*

*/

var floatOPS = 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 }

        var isNegative = floatNum < 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 = parseInt(Math.abs(floatNum) * times + 0.5, 10)

        ret.times = times

        if (isNegative) {

            intNum = -intNum

        }

        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

    }

}();

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