在開發過程中遇到類似這樣的問題:
這里得到的不是想要的結果,要想等于0.3,就要把它進行轉化:
toFixed(num) 方法可把 Number 四舍五入為指定小數位數的數字。那為什么會出現這樣的結果呢?
計算機是通過二進制的方式存儲數據的,所以計算機計算0.1+0.2的時候,實際上是計算的兩個數的二進制的和。0.1的二進制是0.0001100110011001100...(1100循環),0.2的二進制是:0.00110011001100...(1100循環),這兩個數的二進制都是無限循環的數。那JavaScript是如何處理無限循環的二進制小數呢?
一般我們認為數字包括整數和小數,但是在 JavaScript 中只有一種數字類型:Number,它的實現遵循IEEE 754標準,使用64位固定長度來表示,也就是標準的double雙精度浮點數。在二進制科學表示法中,雙精度浮點數的小數部分最多只能保留52位,再加上前面的1,其實就是保留53位有效數字,剩余的需要舍去,遵從“0舍1入”的原則。
根據這個原則,0.1和0.2的二進制數相加,再轉化為十進制數就是:0.30000000000000004。
下面看一下雙精度數是如何保存的:
第一部分(藍色):用來存儲符號位(sign),用來區分正負數,0表示正數,占用1位第二部分(綠色):用來存儲指數(exponent),占用11位第三部分(紅色):用來存儲小數(fraction),占用52位
對于0.1,它的二進制為:
轉為科學計數法(科學計數法的結果就是浮點數):
可以看出0.1的符號位為0,指數位為-4,小數位為:
那么問題又來了,指數位是負數,該如何保存呢?
IEEE標準規定了一個偏移量,對于指數部分,每次都加這個偏移量進行保存,這樣即使指數是負數,那么加上這個偏移量也就是正數了。由于JavaScript的數字是雙精度數,這里就以雙精度數為例,它的指數部分為11位,能表示的范圍就是0~2047,IEEE固定雙精度數的偏移量為1023。
當指數位不全是0也不全是1時(規格化的數值),IEEE規定,階碼計算公式為 e-Bias。 此時e最小值是1,則1-1023= -1022,e最大值是2046,則2046-1023=1023,可以看到,這種情況下取值范圍是-1022~1013。當指數位全部是0的時候(非規格化的數值),IEEE規定,階碼的計算公式為1-Bias,即1-1023= -1022。當指數位全部是1的時候(特殊值),IEEE規定這個浮點數可用來表示3個特殊值,分別是正無窮,負無窮,NaN。 具體的,小數位不為0的時候表示NaN;小數位為0時,當符號位s=0時表示正無窮,s=1時候表示負無窮。
對于上面的0.1的指數位為-4,-4+1023 = 1019 轉化為二進制就是:1111111011.
所以,0.1表示為:
說了這么多,是時候該最開始的問題了,如何實現0.1+0.2=0.3呢?
對于這個問題,一個直接的解決方法就是設置一個誤差范圍,通常稱為“機器精度”。對JavaScript來說,這個值通常為2-52,在ES6中,提供了Number.EPSILON屬性,而它的值就是2-52,只要判斷0.1+0.2-0.3是否小于Number.EPSILON,如果小于,就可以判斷為0.1+0.2 ===0.3