你应该知道PHP浮点数知识
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《你应该知道PHP浮点数知识》要点： PHP教程PHP是一种弱类型语言,这样的特性,必然要求有无缝透明的隐式类型转换,PHP内部使用zval来保留任意类型的数值,zval的结构如下(5.2为例):
代码如下:
struct _zval_struct { ??? /* Variable information */ ??? zvalue_value value;???? /* value */ ??? zend_uint refcount; ??? zend_uchar type;??? /* active type */ ??? zend_uchar is_ref; }; 上面的结构中,实际保留数值本身的是zvalue_value联合体:
代码如下:
typedef union _zvalue_value { ??? long lval;????????????????? /* long value */ ??? double dval;??????????????? /* double value */ ??? struct { ??????? char *val; ??????? int len; ??? } str; ??? HashTable *ht;????????????? /* hash table value */ ??? zend_object_value obj; } zvalue_value; 今天的话题,我们只关注其中的俩个成员,lval和dval,我们要意识到,long lval是随着编译器,OS的字长不同而不定长的,它有可能是32bits或者64bits,而double dval(双精度)由IEEE 754规定,是定长的,一定是64bits. PHP教程请记住这一点,造就了PHP的一些代码的”非平台无关性”. 我们接下来的讨论,除了特别指明,都是假设long为64bits PHP教程IEEE 754的浮点计数法,我这里就不引用了,大家有兴趣的可以自己查看,关键的一点是,double的尾数采用52位bit来保存,算上暗藏的1位有效位,一共是53bits. PHP教程在这里,引出一个很有意思的问题,我们用c代码举例(假设long为64bits):
代码如下:
??? long a = x; ??? assert(a == (long)(double)a); 请问,a的取值在什么范围内的时候,上面的代码可以断言成功?(留在文章最后解答) PHP教程现在我们回归正题,PHP在执行一个脚本之前,首先需要读入脚本,分析脚本,这个过程中也包括着,对脚本中的字面量进行zval化,比如对于如下脚本:
代码如下:
<?php $a = 9223372036854775807; //64位有符号数最大值 $b = 9223372036854775808; //最大值+1 var_dump($a); var_dump($b); 输出:
代码如下:
int(9223372036854775807) float(9.22337203685E+18) 也就说,PHP在词法分析阶段,对于一个字面量的数值,会去判断,是否超出了当前系统的long的表值范围,如果不是,则用lval来保留,zval为IS_LONG,否则就用dval表示,zval IS_FLOAT. PHP教程凡是大于最大的整数值的数值,我们都要小心,因为它可能会有精度损失:
代码如下:
<?php $a = 9223372036854775807; $b = 9223372036854775808; ? var_dump($a === ($b - 1)); 输出是false. PHP教程现在接上开头的讨论,之前说过,PHP的整数,可能是32位,也可能是64位,那么就决定了,一些在64位上可以运行正常的代码,可能会因为隐形的类型转换,发生精度丢失,从而造成代码不克不及正常的运行在32位系统上. PHP教程所以,我们必定要警惕这个临界值,好在PHP中已经定义了这个临界值:
代码如下:
<?php ??? echo PHP_INT_MAX; ??> ? 当然,为了保险起见,我们应该使用字符串来保留大整数,并且采用比如bcmath这样的数学函数库来进行计算. PHP教程另外,还有一个关键的配置,会让我们产生迷惑,这个配置就是php.precision,这配置决定了PHP再输出一个float值的时候,输出多少有效位. PHP教程最后,我们再来回头看上面提出的问题,也便是一个long的整数,最大的值是多少,才能保证转到float以后再转回long不会发生精度丢失? PHP教程好比,对于整数,我们知道它的二进制表示是,101,现在,让我们右移俩位,变成1.01,舍去高位的隐含有效位1,我们得到在double中存储5的二进制数值为:
代码如下:
0/*符号位*/ 10000000001/*指数位*/ 0100000000000000000000000000000000000000000000000000 5的二进制表示,丝毫未损的保留在了尾数部分,这个情况下,从double转会回long,不会发生精度丢失. PHP教程我们知道double用52位表示尾数,算上隐含的首位1,一共是53位精度.. 那么也就可以得出,如果一个long的整数,值小于:
代码如下:
2^53 - 1 == 9007199254740991; //牢记,我们现在假设是64bits的long 那么,这个整数,在产生long->double->long的数值转换时,不会产生精度丢失. 欢迎参与《你应该知道PHP浮点数知识》讨论，分享您的想法，编程之家 52php.cn为您提供专业教程。 （编辑：李大同） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |