利用Math.js解决JS计算小数精度丢失问题

时间：2022-07-23 10:00:55|栏目：JavaScript代码|点击：次

缘由

最近在做公司的一个点餐H5项目需要前端动态计算用户选的商品的总价（单价*数量）和购物车的总价格时发现关于 JavaScript 浮点数计算精度不准确问题。在控制台输入0.1+0.2也能发现此问题。

    // 加法
    0.1 + 0.2 = 0.30000000000000004
    0.7 + 0.1 = 0.7999999999999999
    0.2 + 0.4 = 0.6000000000000001

    // 减法
    1.5 - 1.2 = 0.30000000000000004
    0.3 - 0.2 = 0.09999999999999998
    
    // 乘法
    19.9 * 100 = 1989.9999999999998
    0.8 * 3 = 2.4000000000000004
    35.41 * 100 = 3540.9999999999995

    // 除法
    0.3 / 0.1 = 2.9999999999999996
    0.69 / 10 = 0.06899999999999999

问题的原因

为什么 0.1+0.2 JS加不了？产生浮点数计算精度不准确的原因：在计算机角度，计算机算的是二进制，而不是十进制。二进制后变成了无线不循环的数，而计算机可支持浮点数的小数部分可支持到52位，所有两者相加，在转换成十进制，得到的数就不准确了，加减乘除运算原理一样。

十进制	二进制
0.1	0.0001 1001 1001 1001 ...
0.2	0.0011 0011 0011 0011 ...
0.3	0.0100 1100 1100 1100 ...
0.4	0.0110 0110 0110 0110 ...
0.5	0.1
0.6	0.1001 1001 1001 1001 ...

所以两者相加之后得到这么一串 0.0100110011001100110011001100110011001100110011001100 因浮点数小数位的限制而截断的二进制数字，这时候，我们再把它转换为十进制，就成了 0.30000000000000004。

最通俗的解释

比如一个数 1÷3=0.33333333...... 大家都知道3会一直无限循环，数学可以表示，但是计算机要存储，方便下次取出来再使用，但0.333333...... 这个数无限循环，你让计算机怎么存储？计算机再大的内存它也存不下，对吧! 所以不能存储一个相对于数学来说的值，只能存储一个近似值，所以当计算机存储后再取出来用时就会出现精度问题。

解决方案 - Math.js

对于任意精度的计算，math.js 支持BigNumber 数据类型。

安装

npm install mathjs

请注意，在 TypeScript 项目中使用 mathjs 时，您还必须安装类型定义文件：npm install @types/mathjs.

封装

import * as math from 'mathjs';
export default {
    // 加
	add(num1,num2){
		return math.add(math.bignumber(num1),math.bignumber(num2));
	},
	// 乘
	multiply(num1,num2){
		return math.multiply(math.bignumber(num1),math.bignumber(num2));
	},
	// 减
	subtract(num1,num2){
		return math.subtract(math.bignumber(num1),math.bignumber(num2));
	},
	// 除
	divide(num1,num2){
		return math.divide(math.bignumber(num1),math.bignumber(num2));
	}
}

使用

import math from './math.js'
let addNum = math.add(3,2); // 5
let mulNum = math.multiply(3,2); // 6
let subNum = math.subtract(3,2); // 1 
let divNum = math.divide(3,2); // 1.5

附：math.js 大数功能

<script type="text/javascript">
// functions and constants
console.log('mathjs BigNumber eg')
print(math.add(math.bignumber(0.1), math.bignumber(0.2))) // 加法 BigNumber, 0.3
print(math.subtract(math.bignumber(1), math.bignumber(0.9))) // 减法 BigNumber, 0.1
print(math.multiply(math.bignumber(4.10), math.bignumber(100))) // 乘法 BigNumber, 0.1
print(math.ceil(math.bignumber(6.10)/ math.bignumber(0.1)));   //除法 向上取整 61
print(math.floor(math.bignumber(6.10)/ math.bignumber(0.1)));   //除法 向下取整 61
print(math.round(math.bignumber(6.10)/ math.bignumber(0.1)));   // 除法 四舍五入 61
/**
 * Helper function to output a value in the console. Value will be formatted.
 * @param {*} value
 */
function print (value) {
  const precision = 14
  console.log(math.format(value, precision))
}
</script>