在開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到類(lèi)似這樣的問(wèn)題:
這里得到的不是想要的結(jié)果,要想等于0.3,就要把它進(jìn)行轉(zhuǎn)化:
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(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢?
計(jì)算機(jī)是通過(guò)二進(jìn)制的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的,所以計(jì)算機(jī)計(jì)算0.1+0.2的時(shí)候,實(shí)際上是計(jì)算的兩個(gè)數(shù)的二進(jìn)制的和。0.1的二進(jìn)制是0.0001100110011001100...(1100循環(huán)),0.2的二進(jìn)制是:0.00110011001100...(1100循環(huán)),這兩個(gè)數(shù)的二進(jìn)制都是無(wú)限循環(huán)的數(shù)。那JavaScript是如何處理無(wú)限循環(huán)的二進(jìn)制小數(shù)呢?
一般我們認(rèn)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(lèi)型:Number,它的實(shí)現(xiàn)遵循IEEE 754標(biāo)準(zhǔn),使用64位固定長(zhǎng)度來(lái)表示,也就是標(biāo)準(zhǔn)的double雙精度浮點(diǎn)數(shù)。在二進(jìn)制科學(xué)表示法中,雙精度浮點(diǎn)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(shí)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(gè)原則,0.1和0.2的二進(jìn)制數(shù)相加,再轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)就是:0.30000000000000004。
下面看一下雙精度數(shù)是如何保存的:
第一部分(藍(lán)色):用來(lái)存儲(chǔ)符號(hào)位(sign),用來(lái)區(qū)分正負(fù)數(shù),0表示正數(shù),占用1位第二部分(綠色):用來(lái)存儲(chǔ)指數(shù)(exponent),占用11位第三部分(紅色):用來(lái)存儲(chǔ)小數(shù)(fraction),占用52位
對(duì)于0.1,它的二進(jìn)制為:
轉(zhuǎn)為科學(xué)計(jì)數(shù)法(科學(xué)計(jì)數(shù)法的結(jié)果就是浮點(diǎn)數(shù)):
可以看出0.1的符號(hào)位為0,指數(shù)位為-4,小數(shù)位為:
那么問(wèn)題又來(lái)了,指數(shù)位是負(fù)數(shù),該如何保存呢?
IEEE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一個(gè)偏移量,對(duì)于指數(shù)部分,每次都加這個(gè)偏移量進(jìn)行保存,這樣即使指數(shù)是負(fù)數(shù),那么加上這個(gè)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(dāng)指數(shù)位不全是0也不全是1時(shí)(規(guī)格化的數(shù)值),IEEE規(guī)定,階碼計(jì)算公式為 e-Bias。 此時(shí)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(dāng)指數(shù)位全部是0的時(shí)候(非規(guī)格化的數(shù)值),IEEE規(guī)定,階碼的計(jì)算公式為1-Bias,即1-1023= -1022。當(dāng)指數(shù)位全部是1的時(shí)候(特殊值),IEEE規(guī)定這個(gè)浮點(diǎn)數(shù)可用來(lái)表示3個(gè)特殊值,分別是正無(wú)窮,負(fù)無(wú)窮,NaN。 具體的,小數(shù)位不為0的時(shí)候表示NaN;小數(shù)位為0時(shí),當(dāng)符號(hào)位s=0時(shí)表示正無(wú)窮,s=1時(shí)候表示負(fù)無(wú)窮。
對(duì)于上面的0.1的指數(shù)位為-4,-4+1023 = 1019 轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制就是:1111111011.
所以,0.1表示為:
說(shuō)了這么多,是時(shí)候該最開(kāi)始的問(wèn)題了,如何實(shí)現(xiàn)0.1+0.2=0.3呢?
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,一個(gè)直接的解決方法就是設(shè)置一個(gè)誤差范圍,通常稱(chēng)為“機(jī)器精度”。對(duì)JavaScript來(lái)說(shuō),這個(gè)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