解决使用js使用toFixed保留小数以及进行js的加减乘除运算时浮点数精度的问题。

背景:

最近在开发时,使用tofixed的方法进行小数位数保留的时候,发现在保留某些小数时,没有正确的进行四舍五入的保留小数位数,并且对小数数字进行计算时,也出现了精度错误的情况,

通过搜索文档和查阅资料发现,这是由于计算机的内部存储引起的。
当我们进行计算的时候,首先计算机会把数字转化为2进制的形式存储起来,进行计算,最后把这个2进制的结果转化为10进制进行输出。

小数在计算的时候也是一样的。可是小数转成2进制的时候,因为要对数据乘2直到取整,所以像0.5这种数字,可以很快计算得到2进制结果,但是0.1和0.2这样的数字,是永远不可能计算得到准确的2进制结果的,因为一直乘2,就没有得到整数的时候,此时在转换2进制的过程中,会形成无限死循环。

计算机内部在存储无限死循环数据时,必须要有一个限度,采取舍去的原则,所以,0.1和0.2在计算机内部存储的对应的2进制数字,本来就不精准,所以相加得到的2进制结果,也就不精准了,那转换成10进制后,是会有一定的误差的,所以结果不是精准的0.3。

使用toFixed和计算时不精确的现象:

2.3335.toFixed(3) //'2.333'   出现错误
1 - 0.7   //0.30000000000000004   出现精度问题

toFixed不精确的解决方法:

// toFixed兼容方法
Number.prototype.toFixed = function(len){
    
    
    if(len>20 || len<0){
    
    
        throw new RangeError('toFixed() digits argument must be between 0 and 20');
    }
    // .123转为0.123
    var number = Number(this);
    if (isNaN(number) || number >= Math.pow(10, 21)) {
    
    
        return number.toString();
    }
    if (typeof (len) == 'undefined' || len == 0) {
    
    
        return (Math.round(number)).toString();
    }
    var result = number.toString(),
        numberArr = result.split('.');

    if(numberArr.length<2){
    
    
        //整数的情况
        return padNum(result);
    }
    var intNum = numberArr[0], //整数部分
        deciNum = numberArr[1],//小数部分
        lastNum = deciNum.substr(len, 1);//最后一个数字
    
    if(deciNum.length == len){
    
    
        //需要截取的长度等于当前长度
        return result;
    }
    if(deciNum.length < len){
    
    
        //需要截取的长度大于当前长度 1.3.toFixed(2)
        return padNum(result)
    }
    //需要截取的长度小于当前长度,需要判断最后一位数字
    result = intNum + '.' + deciNum.substr(0, len);
    if(parseInt(lastNum, 10)>=5){
    
    
        //最后一位数字大于5,要进位
        var times = Math.pow(10, len); //需要放大的倍数
        var changedInt = Number(result.replace('.',''));//截取后转为整数
        changedInt++;//整数进位
        changedInt /= times;//整数转为小数,注:有可能还是整数
        result = padNum(changedInt+'');
    }
    return result;
    //对数字末尾加0
    function padNum(num){
    
    
        var dotPos = num.indexOf('.');
        if(dotPos === -1){
    
    
            //整数的情况
            num += '.';
            for(var i = 0;i<len;i++){
    
    
                num += '0';
            }
            return num;
        } else {
    
    
            //小数的情况
            var need = len - (num.length - dotPos - 1);
            for(var j = 0;j<need;j++){
    
    
                num += '0';
            }
            return num;
        }
    }
}

加减乘除计算不精确的解决方法:

 /*
     * 判断obj是否为一个整数
     */
const isInteger = (obj) => {
    
    
    return Math.floor(obj) === obj
}


   /*
     * 将一个浮点数转成整数,返回整数和倍数。如 3.14 >> 314,倍数是 100
     * @param floatNum {number} 小数
     * @return {object}
     *   {times:100, num: 314}
     */
const toInteger = (floatNum) => {
    
    
    var ret = {
    
     times: 1, num: 0 }
    if (isInteger(floatNum)) {
    
    
        ret.num = floatNum
        return ret
    }
    var strfi = floatNum + ''
    var dotPos = strfi.indexOf('.')
    var len = strfi.substr(dotPos + 1).length
    var times = Math.pow(10, len)
    var intNum = Number(floatNum.toString().replace('.', ''))
    ret.times = times
    ret.num = intNum
    return ret
}
   /*
     * 核心方法,实现加减乘除运算,确保不丢失精度
     * 思路:把小数放大为整数(乘),进行算术运算,再缩小为小数(除)
     *
     * @param a {number} 运算数1
     * @param b {number} 运算数2
     * @param op {string} 运算类型,有加减乘除(add/subtract/multiply/divide)
     *
     */
const operation = (a, b, op) => {
    
    
    var o1 = toInteger(a)
    var o2 = toInteger(b)
    var n1 = o1.num
    var n2 = o2.num
    var t1 = o1.times
    var t2 = o2.times
    var max = t1 > t2 ? t1 : t2
    var result = null
    switch (op) {
    
    
        case 'add':
            if (t1 === t2) {
    
     // 两个小数位数相同
                result = n1 + n2
            } else if (t1 > t2) {
    
     // o1 小数位 大于 o2
                result = n1 + n2 * (t1 / t2)
            } else {
    
     // o1 小数位 小于 o2
                result = n1 * (t2 / t1) + n2
            }
            return result / max
        case 'subtract':
            if (t1 === t2) {
    
    
                result = n1 - n2
            } else if (t1 > t2) {
    
    
                result = n1 - n2 * (t1 / t2)
            } else {
    
    
                result = n1 * (t2 / t1) - n2
            }
            return result / max
        case 'multiply':
            result = (n1 * n2) / (t1 * t2)
            return result
        case 'divide':
            result = (n1 / n2) * (t2 / t1)
            return result
    }
}

operation(0.1, 0.2, 'add'); // 0.3   +  
operation(0.1, 0.2, 'subtract');  // -0.1  -
operation(0.1, 0.2, 'multiply');  //  0.02  *
operation(0.1, 0.2, 'divide');  //  0.5  /

通过这两个方法就可以完美解决了。

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