JavaScript 浮点数精度计算，玩转数字世界

2023-01-06 01:04:51

应对 JavaScript 中的浮点数精度烦恼

在使用 JavaScript 进行数字计算时，你是否曾遇到过与预期不同的结果？这些差异可能是由浮点数精度问题引起的，这是一个 JavaScript 开发人员经常遇到的棘手问题。本文将深入探讨浮点数精度计算的知识，帮助你彻底解决这些烦恼。

浮点数：一种有限的实数表示

JavaScript 只有一种数字类型：Number，它可以表示整数、小数和科学计数法。然而，在幕后，所有 JavaScript 数字都以 IEEE-754 标准格式存储，即 64 位浮点数。浮点数是一种表示实数的计算机格式，它由两个部分组成：尾数和小数点。尾数是实数的小数部分，而小数点表示其位置。

例如，浮点数 0.1 的尾数为 1，小数点位置为 -1。但是，值得注意的是，IEEE-754 标准只允许使用有限数量的位来表示实数。这意味着某些实数无法被精确地表示为浮点数。举个例子，十进制数 0.1 就无法被 IEEE-754 格式的浮点数精确地表示。

浮点数精度问题的影响

由于 JavaScript 数字是使用 IEEE-754 格式存储的，因此可能存在精度问题。当我们尝试对浮点数进行某些计算时，结果可能与预期值略有不同。例如，以下代码片段中的计算应该返回 0.3，但实际上它返回了 0.29999999999999993：

const num1 = 0.1;
const num2 = 0.2;
const result = num1 + num2;
console.log(result); // 0.29999999999999993

这是因为 0.1 和 0.2 无法被精确地表示为浮点数。当 JavaScript 执行加法运算时，它在幕后使用了二进制浮点数表示，这导致了微小的精度误差。

解决浮点数精度问题的技巧

为了避免 JavaScript 中的浮点数精度问题，我们可以使用以下几种方法：

使用舍入函数： 舍入函数可以将一个浮点数舍入到一个指定的精度。例如，Math.round() 函数可以将一个浮点数舍入到最接近的整数。
使用固定精度库： 固定精度库可以提供比 JavaScript 内置的 Number 类型更高的精度。例如，decimal.js 库可以用于进行高精度的浮点数计算。
使用符号数字类型： 符号数字类型是一种新的数字类型，它可以表示无限精度的实数。例如，我们可以使用 BigDecimal 类来表示符号数字类型。