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JavaScript 中 number 为什么会出现精度损失?应该怎样避免number的精度损失问题?

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6月24日 16:43

JavaScript 中的 number 类型是基于 IEEE 754 标准的双精度64位浮点数表示。这种表示方式导致了两类主要的精度问题:

  1. 有限的位数: 64位中,有1位用于符号,11位用于表示指数,剩下的52位用于表示尾数(或分数)。这限制了可以精确表示的数字的范围和精度。当数字超出这个精确范围时,就会出现舍入误差。

  2. 二进制浮点数的局限性: 并非所有的十进制小数都能被二进制系统精确地表示。例如,十进制的0.1在二进制中是一个无限循环的分数,就像十进制中的1/3不能精确表示一样。在二进制浮点数中,这样的十进制数会被近似为一个有限位数的二进制数,因此会有精度损失。

例子:在 JavaScript 中计算 0.1 加 0.2 时,预期结果是 0.3,但实际结果往往是 0.30000000000000004,这展示了精度损失的问题。

为了避免这种精度损失,可以使用以下策略:

  1. 整数运算: 将浮点数转换为整数,进行运算后再转换回去。这适用于简单的加减乘除运算。

    javascript
    // 例子:使用整数运算来避免精度损失 let result = (0.1 * 10 + 0.2 * 10) / 10; // 结果为0.3
  2. 使用第三方库: 为了处理更复杂的数学运算和避免精度损失,可以使用如 BigNumber.jsdecimal.js 等第三方库,这些库提供了更为精确的数值计算能力。

    javascript
    // 使用 BigNumber.js 示例 BigNumber.config({ DECIMAL_PLACES: 10 }) let a = new BigNumber(0.1); let b = new BigNumber(0.2); let result = a.plus(b); // '0.3'
  3. 内置 BigInt 类型: 对于整数运算,ES2020 引入了 BigInt 类型,它支持任意精度的整数。使用 BigInt 可以避免大整数计算中的精度损失,但它不适用于浮点数。

    javascript
    // 例子:使用 BigInt 进行大整数计算 let bigInt1 = BigInt("9007199254740993"); let bigInt2 = BigInt("1"); let result = bigInt1 + bigInt2; // 9007199254740994n

总而言之,为了解决 JavaScript 中的 number 类型的精度问题,开发者需要根据实际情况选取适合的方法来保证数值的精确度。对于常规的小数点精度问题,转换为整数运算通常是最简单的解决办法;对于更复杂的场景,则可能需要使用第三方库或者 BigInt 类型。

标签:JavaScript前端