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一个数字截取引发的精度问题(四)

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前端黑板报
发布2018-01-29 16:52:20
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发布2018-01-29 16:52:20
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文章被收录于专栏:前端黑板报前端黑板报

这篇是精度问题的最后一篇,要是想看前面的,请看微信历史记录。

做前端的都感觉JS这语言巨坑无比,兼容性让你摸不到头脑,甚至还会让你脱发。一些初学者遇到:

代码语言:javascript
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0.1 + 0.2 = 0.30000000000000004

都会觉得这JS太TM坑了,一个小数计算都不会。可是我想说,这"锅"JS不背!其实和JS采用的数值存储 IEEE754 规范有关,所有采用此规范的语言都会有此问题并不是JS的"锅"。

IEEE754

IEEE浮点数算术标准(IEEE 754)是最广泛使用的浮点数运算标准,为许多CPU与浮点运算器所采用,单精确度(32位)、双精确度(64位)、延伸单精确度(43位以上,很少使用)与延伸双精确度(79位元以上,通常以80位元实做)

计算机中是用有限的连续字节保存浮点数的。 JS采用64位(双精度)存储数据,在 IEEE 标准中,浮点数是将所有二进制位分割为特定宽度的符号域(S),指数域(E)和尾数域(F)三个域, 其中保存的值分别用于表示给定二进制浮点数中的符号,指数和尾数。

根据国际标准IEEE 754,任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式:

代码语言:javascript
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V = (-1)^s×M×2^E
  1. (-1)^s表示符号位,当s=0,V为正数;当s=1,V为负数。
  2. M表示有效数字,大于等于1,小于2,但整数部分的1可以省略。
  3. 2^E表示指数位。 对于十进制的5.25对应的二进制为:101.01,相当于: 1.0101*2^2。所以,S为0,M为1.0101,E为2。 而 -5.25=-101.01=-1.0101*2^2。所以S为1,M为1.0101,E为2。

复习一下十进制转二进制:

口诀

整数部分除2取余,由下到上;小数部分乘2取整,由上到下。

0.1 在计算机中如何存储?

首先 0.1 转化为二进制:0.000110011(0011循环)套用公式可得:

代码语言:javascript
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(-1)^0*1.1001*2^-4

所以 s:0,M:1.1001(循环1001),E:-4。

由于小数位仅储存 52bit, 储存时会将超出精度部分进行"零舍一入",

无限精确值:

代码语言:javascript
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1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001

实际储存值:

代码语言:javascript
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1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1010

此处精度已经丢失一次。最后0.1实际存储为:

代码语言:javascript
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0.0001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1010

同理计算出0.2的实际存储值(同样也存在精度丢失):

代码语言:javascript
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0.001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1010

两数相加得:

代码语言:javascript
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0.01001100110011001100110011001100110011001100110011001110

再转为十进制:0.30000000000000004。

在线转换工具:http://tool.oschina.net/hexconvert。

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原始发表:2017-03-19,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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