前言

小学数学老师教过我们，0.1 + 0.2 = 0.3，但是为什么在我们在浏览器的控制台中输出却是0.30000000000000004？

除了加法有这个奇怪的现象，带小数点的减法和乘除计算也会得出意料之外的结果

console.log(0.3 - 0.1) // 0.19999999999999998
console.log(0.1 * 0.2) // 0.020000000000000004
console.log(0.3 / 0.1) // 2.9999999999999996

原因

我们都知道计算机时是通过二进制来进行计算的，即 0 和 1

就拿 0.1 + 0.2 来说，0.1表示为0.0001100110011001...，而0.2表示为0.0011001100110011...

而在二进制中 1 + 1 = 10，所以 0.1 + 0.2 = 0.0100110011001100...

转成10进制就近似表示为 0.30000000000000004

结论

简单来说就是，浮点数转成二进制时丢失了精度，因此在二进制计算完再转回十进制时可能会和理论结果不同

对于浮点数的四则运算，许多编程语言都会有理论值和实际值不同的问题。例如Java中也会出现类似的问题，但是Java中可以使用java.math.BigDecimal类来避免这种情况

可是JS是弱类型的语言，作者Brendan Eich自述10天内开发出JS语言，一开始设计的时候就没有对浮点数计算有个处理的好方法

那么在日常开发的前端项目中我们可以怎么解决嘞？

解决方案

简单实现

使用toFixed()<不推荐>

可以控制小数点后几位，如果为空的话会用0补充，返回一个字符串

> 0.123.toFixed(2) // '0.12'

缺点：

• 在不同浏览器中得出的值可能不相同，且部分数字得不到预计的结果，并不是执行严格的四舍五入

// 在chrome控制台中
> 1.014.toFixed(2) // '1.01'
> 1.215.toFixed(2) // '1.22'
> 1.105.toFixed(2) // '1.10'
> 1.115.toFixed(2) // '1.11'

乘以一个10的幂次方

把需要计算的数字乘以10的n次方，让数值都变为整数，计算完后再除以10的n次方，这样就不会出现浮点数精度丢失问题

> (0.1 * 10 + 0.2 *10) / 10  // 0.3

我们可以将它封装成一个函数

mathFloat = function (float, digit) {
  const math = Math.pow(10, digit);
  return parseInt(float * math, 10) / math;
}
mathFloat(0.1 + 0.2, 3)  // 0.3

缺点:

• JS中的存储都是通过8字节的double浮点类型表示的，因此它并不能准确记录所有数字，它存在一个数值范围
  
  Number.MAX_SAFE_INTEGER为 9007199254740991，而Number.MIN_SAFE_INTEGER为 -9007199254740991，超出这个范围的话JS是无法表示的
  虽然范围有限制，但是数值一般都够用

较为完整的实现

加法

function mathPlus(arg1, arg2) {
  let r1, r2, m;
  try {
    r1 = arg1.toString().split(".")[1].length; // 获取小数点后字符长度
  } catch (error) {
    r1 = 0; // 为整数状态，r1赋0
  }
  try {
    r2 = arg2.toString().split(".")[1].length;
  } catch (error) {
    r2 = 0;
  }
  m = Math.pow(10, Math.max(r1, r2)); // 确保所有参数都为整数
  return (arg1 * m + arg2 * m) / m;
}
> mathPlus(0.1, 0.2); // 0.3
> mathPlus(1, 2); // 3

减法

function mathSubtract(arg1, arg2) {
  let r1, r2, m;
  try {
    r1 = arg1.toString().split(".")[1].length;
  } catch (error) {
    r1 = 0;
  }
  try {
    r2 = arg2.toString().split(".")[1].length;
  } catch (error) {
    r2 = 0;
  }
  m = Math.pow(10, Math.max(r1, r2));
  return ((arg1 * m - arg2 * m) / m);
}
> mathSubtract(0.3, 0.1); // 0.2
> mathSubtract(3, 1); // 2

乘法

function mathMultiply(arg1, arg2) {
  let m = 0;
  let s1 = arg1.toString();
  let s2 = arg2.toString();
  try {
    m += s1.split('.')[1].length; // 小数相乘，小数点后个数相加
  } catch (e) {}
  try {
    m += s2.split('.')[1].length;
  } catch (e) {}
  return (
    (Number(s1.replace('.', '')) * Number(s2.replace('.', ''))) /
    Math.pow(10, m)
  );
}
> mathMultiply(0.1, 0.2); // 0.02
> mathMultiply(1, 2); // 2

除法

function mathDivide(arg1, arg2) {
  let m1 = 0;
  let m2 = 0;
  let n1 = 0;
  let n2 = 0;
  try {
    m1 = arg1.toString().split('.')[1].length;
  } catch (e) {}
  try {
    m2 = arg2.toString().split('.')[1].length;
  } catch (e) {}
  n1 = Number(arg1.toString().replace('.', ''));
  n2 = Number(arg2.toString().replace('.', ''));
   /**
   * 将除法转换成乘法
   * 乘以它们的小数点后个数差
   */
  return mathMultiply(n1 / n2, Math.pow(10, m2 - m1));
}
// > 0.2 / 0.03 => 6.666666666666667
> mathDivide(0.2, 0.03); // 6.666666666666665
> mathDivide(0.3, 0.1); // 3
> mathDivide(3, 1); // 3

引入第三方库

站在前人的肩膀上，可以前进的更快。下面这些成熟的库封装了很多实用的函数，虽然部分函数可能永远不会用到

Math.js

介绍：功能强大，内置大量函数，体积较大
Github地址：https://github.com/josdejong/mathjs
star: 12.2k+

decimal.js

介绍：支持三角函数等，并支持非整数幂
Github地址：https://github.com/MikeMcl/decimal.js
star: 4.8k+

big.js

介绍：体积6k，提供了CDN
Github地址：https://github.com/MikeMcl/big.js
star: 3.9k+

number-precision

介绍：体积很小，只有1k左右
Github地址：https://github.com/nefe/number-precision
star: 3.4k+