解码 TypePHP〡05. 如何用 PHP 写出不丢精度的金额计算

如何用 PHP 写出不丢精度的金额计算

写在前面｜0.1 + 0.2 != 0.3，这个浮点精度问题每个 PHP 开发者都被坑过。电商金额算错一分，对账的时候就是灾难。

TypePHP 的类型系统里藏着一个很少被提起的杀手锏：内置 BigInt、Decimal、BigFloat 三种高精度数值类型，底层是 mpdecimal 大数库。这篇用一个完整的金额计算案例，把 TypePHP 的类型系统从头到尾过一遍。

01. 实操案例：订单金额计算器

先看完整代码。场景：计算订单总额，单价、折扣、税费全程不丢精度。

<?php
// order.php
declare(strict_types=1);
use decimal_types;   // 本文件所有浮点字面量自动成为 Decimal

function main(): void
{
    $price = 19.9;            // Decimal，不是 float！
    $qty = 3;
    $discount = 0.85;         // Decimal

    $total = $price * $qty * $discount;
    $tax = $total * 0.06;

    echo "小计: " . $total->toString() . "\n";
    echo "税费: " . $tax->toString() . "\n";
    echo "应付: " . ($total + $tax)->toString() . "\n";
}

编译运行：

tpc order.php -O2 -o order
./order

预期输出：

小计: 50.745
税费: 3.0447
应付: 53.7897

关键点在 use decimal_types 这一行：文件里所有浮点字面量自动成为 Decimal 类型，十进制运算，天生没有二进制浮点误差。换成原生 PHP 跑一下对比，你会看到熟悉的 53.78970000000001 之类的尾巴。

同理还有 use bigint_types——所有整数字面量变成任意精度整数，超大 ID、雪花算法溢出这类问题直接消失。

02. TypePHP 的类型全景

讲完案例看全貌。TypePHP 编译器内部维护了一套 C++ 存储类型（php::*），挑重点列：

注意一个反直觉的点：不声明任何东西时，所有变量默认都是 php::Var。

也就是说 TypePHP 默认行为和原生 PHP 一样动态，性能优化全部靠你主动声明换取。这和 Rust 那种默认严格的路线完全相反，是刻意的设计选择——先保证现有代码能编译，再让你渐进式收紧类型。

03. 类型声明里藏着三个陷阱

PHP 类型声明到 AOT 类型的映射大部分很直白（int → php::Int，string → php::Str），但有三个声明会退化为动态类型，文档里专门标了：

• null 类型声明 → php::Var
• callable → php::Var（编译器无法追踪闭包和回调）
• iterable → php::Var

热点函数上用了这三种声明，等于白开 native_types。实操检查一下：

<?php
use native_types;

// 反例：callable 参数让一切退回动态
function apply(callable $fn, int $x): int {
    return $fn($x);   // 动态调用，无优化
}

// 正例：类型确定的直接调用
function square(int $x): int {
    return $x * $x;
}

04. 类型推断：编译器怎么猜你的类型

TypePHP 在编译期对每个表达式做类型推断，规则很机械，记住几条就够：

字面量自动识别有个彩蛋：超过 19 位的整数字面量自动识别为 BigInt，超过 16 位有效数字的浮点自动识别为 Decimal：

$id = 12345678901234567890;   // 19 位，自动 BigInt
$pi = 0.1234567890123456;     // 16 位有效数字，自动 Decimal

二元运算按优先级提升：BigFloat > Decimal > BigInt > Float > Int，任一操作数命中高级类型，结果就提升。但有个例外：两个 Int 相除还是 Int（整数除法），除不尽时退化为 Var。

最严格的一条：Float 变量禁止隐式转 Decimal（会报错），必须走字符串构造。这是防止你先在 float 里丢了精度、再假装高精度。文档给的正规写法：

$a = std::bigInt("12345678901234567890");  // 字符串构造，推荐
$b = std::decimal("0.01");
$c = std::bigFloat("1.2345e100");

05. to* 方法：类型转换的一等公民

TypePHP 给类型转换专门设计了一套关键词方法 to*，比 PHP 的强制转换强在两点：能链式调用、编译器能精确推断返回类型。

declare(strict_types=1);
use native_types;

function convert_demo(mixed $input): void
{
    $i = $input->toInt();       // 等价于 (int) $input
    $f = $input->toFloat();
    $s = $input->toString();
    $b = $input->toBool();
    $a = $input->toArray();
}

其中 toArray() 有个贴心设计：如果对象类里定义了 toArray() 方法，优先调用它；没有才退回到"属性表转数组"。给 DTO 类加个 toArray() 就能控制序列化输出：

class User {
    public int $id;
    public string $name;

    public function toArray(): array {
        return ['uid' => $this->id, 'display_name' => $this->name];
    }
}

$user = new User(1, 'admin');
$arr = $user->toArray();   // ['uid' => 1, 'display_name' => 'admin']

06. 类型接续：从数组里捞对象不丢性能

这是类型系统里最实用的技巧。从数组取元素、调用返回 mixed 的函数后，编译器丢了类型信息，后续方法调用只能动态分发。用 toObject() 把类型"接"回来：

$user = $array['user']->toObject(User::class);
echo $user->greet();   // 编译器重新认识它，生成 Native Call

Stream 资源同理，管道、socket 从数组里取出来先接类型再链式操作：

$sockets = stream_socket_pair(STREAM_PF_UNIX, STREAM_SOCK_STREAM, 0);
$client = $sockets[0]->toStream();
$client->write("hello");

热点循环里从数组取对象做计算，加不加这一行性能差很多——这是第二篇说的"Native Call 条件"的补救手段。

07. any()：类型系统的逃生舱

最后讲个反向操作。编译器按第一次赋值推断类型，之后赋不同类型会报错。需要"这个变量就是什么都可能装"的时候，用 any() 主动放弃类型跟踪：

function main(): void
{
    $rand = random_int(0, 10000);
    if ($rand % 2) {
        $o = any(new Foo1());
    } else {
        $o = any(new Foo2());   // 不加 any() 这里会报类型冲突
    }
    if (method_exists($o, 'run')) {
        $o->run();   // 动态分发
    }
}

any() 只影响编译期推断，不产生运行时检查开销——但降级为 Var 之后，这个变量也告别了 Native Call 优化。性能和灵活性的交易，又一次明码标价。

08. 小结

• 金额、金融场景用 use decimal_types，超大整数用 use bigint_types，字面量自动变高精度
• Big* 类型不可变，每次运算返回新值；Float 不能隐式转 Decimal，必须字符串构造
• callable/null/iterable 声明会退化为动态类型，热点代码避开
• toObject()/toStream() 把数组里捞出来的值接回强类型，是性能的关键细节
• 真需要动态就用 any()，但要知道代价

下一篇讲编译期注解：NotNull、NotEmpty、Validate 这些怎么把空指针和非法参数扼杀在编译阶段，同样带完整案例。

参考资料

1. 类型系统：https://www.swoole.com/aot/docs/types
2. 类型转换：https://www.swoole.com/aot/docs/type-convert
3. 对象类型转换：https://www.swoole.com/aot/docs/object-type-conversion
4. 高精度运算：https://www.swoole.com/aot/docs/math