JS计算小数精度丢失解决方案

LPieces
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缘由

最近在做公司的一个点餐H5项目需要前端动态计算用户选的商品的总价（单价*数量）和购物车的总价格时发现关于 JavaScript 浮点数计算精度不准确问题。在控制台输入0.1+0.2也能发现此问题。

    // 加法
    0.1 + 0.2 = 0.30000000000000004
    0.7 + 0.1 = 0.7999999999999999
    0.2 + 0.4 = 0.6000000000000001

    // 减法
    1.5 - 1.2 = 0.30000000000000004
    0.3 - 0.2 = 0.09999999999999998
    
    // 乘法
    19.9 * 100 = 1989.9999999999998
    0.8 * 3 = 2.4000000000000004
    35.41 * 100 = 3540.9999999999995

    // 除法
    0.3 / 0.1 = 2.9999999999999996
    0.69 / 10 = 0.06899999999999999

问题的原因

为什么 0.1+0.2 JS加不了？ 产生浮点数计算精度不准确的原因： 在计算机角度，计算机算的是二进制，而不是十进制。二进制后变成了无线不循环的数，而计算机可支持浮点数的小数部分可支持到52位，所有两者相加，在转换成十进制，得到的数就不准确了，加减乘除运算原理一样。

十进制二进制
0.10.0001 1001 1001 1001 ...
0.20.0011 0011 0011 0011 ...
0.30.0100 1100 1100 1100 ...
0.40.0110 0110 0110 0110 ...
0.50.1
0.60.1001 1001 1001 1001 ...

所以两者相加之后得到这么一串 0.0100110011001100110011001100110011001100110011001100 因浮点数小数位的限制而截断的二进制数字，这时候，我们再把它转换为十进制，就成了 0.30000000000000004。

最通俗的解释

比如一个数 1÷3=0.33333333...... 大家都知道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，你让计算机怎么存储？计算机再大的内存它也存不下，对吧! 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，所以当计算机存储后再取出来用时就会出现精度问题。

解决方案 - Math.js

对于任意精度的计算，math.js 支持BigNumber 数据类型。

安装

npm install mathjs

请注意，在 TypeScript 项目中使用 mathjs 时，您还必须安装类型定义文件：npm install @types/mathjs.

封装

import * as math from 'mathjs';
export default {
    // 加
	add(num1,num2){
		return math.add(math.bignumber(num1),math.bignumber(num2));
	},
	// 乘
	multiply(num1,num2){
		return math.multiply(math.bignumber(num1),math.bignumber(num2));
	},
	// 减
	subtract(num1,num2){
		return math.subtract(math.bignumber(num1),math.bignumber(num2));
	},
	// 除
	divide(num1,num2){
		return math.divide(math.bignumber(num1),math.bignumber(num2));
	}
}

使用

import math from './math.js'
let addNum = math.add(3,2); // 5
let mulNum = math.multiply(3,2); // 6
let subNum = math.subtract(3,2); // 1 
let divNum = math.divide(3,2); // 1.5

其他第三方库

decimal.js

为 JavaScript 提供十进制类型的任意精度数值。

官网：decimal.js API

big.js

Big.js 是一个用于处理任意精度的大数运算的 JavaScript 库。它解决了 JavaScript 中处理大数运算时精度丢失的问题，提供了更高精度的计算能力。

Big.js 库的特点包括：

  • 任意精度：Big.js 允许您处理任意精度的数字，而不受 JavaScript 内置数字类型的限制。
  • 高精度计算：Big.js 提供了精确的加法、减法、乘法、除法和取余等运算，以及比较和舍入等功能。
  • 可配置的精度和舍入规则：您可以自定义 Big.js 运算的精度和舍入规则，以满足特定的需求。
  • 支持链式操作：您可以使用链式调用来执行多个运算，使代码更简洁易读。
  • 适用于浏览器和 Node.js：Big.js 可以在浏览器和 Node.js 环境中使用，兼容性良好。

Big.js 库非常适用于需要高精度计算的场景，如金融、密码学、科学计算和大数据处理等。它允许开发人员在 JavaScript 中进行准确的数字计算，避免了精度损失带来的问题。

官网：big.js API

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