Gleitkommazahlen (auch als "floats", "doubles" oder "reelle Zahlen" bezeichnet) können anhand einer der folgenden Schreibweisen bezeichnet werden:
<?php
$a = 1.234;
$b = 1.2e3;
$c = 7E-10;
$d = 1_234.567; // von PHP 7.4.0 an
?>Formell von PHP 7.4.0 an (zuvor waren Unterstriche nicht erlaubt):
LNUM [0-9]+(_[0-9]+)*
DNUM ({LNUM}?"."{LNUM}) | ({LNUM}"."{LNUM}?)
EXPONENT_DNUM (({LNUM} | {DNUM}) [eE][+-]? {LNUM})
Die Größe einer Gleitkommazahl ist plattformabhängig, ein Maximalwert von circa 1.8e308 mit einer Präzision von ungefähr 14 Dezimal-Nachkommastellen ist jedoch ein üblicher Wert (64-Bit IEEE-Format).
Gleitkommazahlen haben eine begrenzte Präzision. Obgleich dies vom System abhängig ist, verwendet PHP üblicherweise das IEEE 754 Double Precision Format, welches einen maximalen relativen Rundungsfehler in einer Größenordnung en 1.11e-16 ergibt. Nicht-Elementare arithmetische Operationen können jedoch größere Fehler hervorrufen und natürlich muss eine Fortpflanzung des Fehlers berücksichtigt werden, wenn mehrere Operationen zusammengesetzt werden.
Außerdem gibt es rationale Zahlen, die zur Basis 10 als Gleitkommazahlen
exakt dargestellt werden können, beispielsweise 0.1 oder
0.7, für die es aber keine exakte Repräsentation als
Gleitkommazahlen zur Basis 2 gibt, welche intern aber unabhängig von der
Größe der Mantisse verwendet wird. Daher können sie nicht ohne einen
geringen Präzisionsverlust in ihre interne binäre Darstellung umgewandelt
werden. Dies kann zu verwirrenden Ergebnissen führen:
floor((0.1+0.7)*10) wird üblicherweise
7 ergeben statt des erwarteten Ergebnisses von
8, da die interne Repräsentation etwas ist wie
7.9999999999999991118....
Man sollte sich daher niemals bis zur letzten Nachkommastelle auf Gleitkommazahlen verlassen und Gleitkommazahlen niemals direkt auf Gleichheit prüfen. Wenn eine höhere Präzision notwendig ist, stehen die Mathematikfunktionen mit beliebiger Präzision und die gmp-Funktionen zur Verfügung.
Für eine "einfache" Erklärung steht der Ratgeber » Floating Point Guide zur Verfügung, welcher auch den Titel hat "Why don’t my numbers add up?"
Wenn der String
numerisch ist oder
numerisch beginnt, wird er in den entsprechenden Gleitkommawert
umgewandelt, andernfalls wird er in Null (0)
umgewandelt.
Werte aller anderen Typen werden umgewandelt, indem die Werte zuerst in den Typ int umgewandelt werden und dieser anschließend zu float. Weitere Informationen findet man unter Umwandlung in Integer.
Hinweis:
Da bestimmte Typen ein undefiniertes Verhalten bei der Umwandlung in int haben, ist dies auch bei der Umwandlung in float der Fall.
Wie in der obigen Warnung bereits dargestellt, ist es problematisch, Gleitkommazahlen auf Gleichheit zu überprüfen, aufgrund ihrer internen Darstellungsart. Es gibt allerdings Wege, diese Vergleiche von Gleitkommazahlen anzustellen, die diese Beschränkungen umgehen.
Um Gleitkommazahlen auf Gleichheit zu prüfen, wird eine obere Schranke für den Rundungsfehler verwendet. Dieser Wert ist bekannt als Maschinengenauigkeit Epsilon und stellt die kleinste annehmbare Differenz in der Berechnung dar.
$a und $b sind bis auf 5 Nachkommastellen gleich.
<?php
$a = 1.23456789;
$b = 1.23456780;
$epsilon = 0.00001;
if(abs($a-$b) < $epsilon) {
echo "true";
}
?>
Einige numerische Operationen können einen Wert ergeben, der durch die
Konstante NAN dargestellt wird. Dieses Ergebnis
stellt einen undefinierten oder nicht darstellbaren Wert in den
Fließkommaberechnungen dar. Jeder strikte oder nicht strikte Vergleich
dieses Werts mit jedem beliebigen anderen Wert, inklusive sich selbst, nur
nicht true, wird ein Ergebnis von false hervorbringen.
Da NAN eine beliebige Anzahl von anderen Werten
darstellen kann, sollte NAN nicht mit anderen Werten,
einschließlich sich selbst, verglichen werden. Stattdessen sollte zur
Prüfung is_nan() verwendet werden.
$x = 8 - 6.4; // which is equal to 1.6
$y = 1.6;
var_dump($x == $y); // is not true
PHP thinks that 1.6 (coming from a difference) is not equal to 1.6. To make it work, use round()
var_dump(round($x, 2) == round($y, 2)); // this is true
This happens probably because $x is not really 1.6, but 1.599999.. and var_dump shows it to you as being 1.6.General computing hint: If you're keeping track of money, do yourself and your users the favor of handling everything internally in cents and do as much math as you can in integers. Store values in cents if at all possible. Add and subtract in cents. At every operation that wii involve floats, ask yourself "what will happen in the real world if I get a fraction of a cent here" and if the answer is that this operation will generate a transaction in integer cents, do not try to carry fictional fractional accuracy that will only screw things up later.just a comment on something the "Floating point precision" inset, which goes: "This is related to .... 0.3333333."
While the author probably knows what they are talking about, this loss of precision has nothing to do with decimal notation, it has to do with representation as a floating-point binary in a finite register, such as while 0.8 terminates in decimal, it is the repeating 0.110011001100... in binary, which is truncated. 0.1 and 0.7 are also non-terminating in binary, so they are also truncated, and the sum of these truncated numbers does not add up to the truncated binary representation of 0.8 (which is why (floor)(0.8*10) yields a different, more intuitive, result). However, since 2 is a factor of 10, any number that terminates in binary also terminates in decimal.<?php
//Please consider the following code
printf("%.53f\n",0.7+0.1); // 0.79999999999999993338661852249060757458209991455078125
var_dump(0.7+0.1); // float(0.8)
var_dump(0.799999999999999); //float(0.8)
var_dump(0.7999999); // float(0.7999999)
//Conclusion: PHP can support up to 53 decimal places, but in some output functions such as var_ Dump, when outputting decimals exceeding 14 places, will round off the 15th place, which causes significant misleading
//experimental environment：linux x64，php7.2.xI'd like to point out a "feature" of PHP's floating point support that isn't made clear anywhere here, and was driving me insane.
This test (where var_dump says that $a=0.1 and $b=0.1)
if ($a>=$b) echo "blah!";
Will fail in some cases due to hidden precision (standard C problem, that PHP docs make no mention of, so I assumed they had gotten rid of it). I should point out that I originally thought this was an issue with the floats being stored as strings, so I forced them to be floats and they still didn't get evaluated properly (probably 2 different problems there).
To fix, I had to do this horrible kludge (the equivelant of anyway):
if (round($a,3)>=round($b,3)) echo "blah!";
THIS works. Obviously even though var_dump says the variables are identical, and they SHOULD BE identical (started at 0.01 and added 0.001 repeatedly), they're not. There's some hidden precision there that was making me tear my hair out. Perhaps this should be added to the documentation?To compare two numbers use:
$epsilon = 1e-6;
if(abs($firstNumber-$secondNumber) < $epsilon){
// equals
}Be careful when using float values in strings that are used as code later, for example when generating JavaScript code or SQL statements. The float is actually formatted according to the browser's locale setting, which means that "0.23" will result in "0,23". Imagine something like this:
$x = 0.23;
$js = "var foo = doBar($x);";
print $js;
This would result in a different result for users with some locales. On most systems, this would print:
var foo = doBar(0.23);
but when for example a user from Germany arrives, it would be different:
var foo = doBar(0,23);
which is obviously a different call to the function. JavaScript won't state an error, additional arguments are discarded without notice, but the function doBar(a) would get 0 as parameter. Similar problems could arise anywhere else (SQL, any string used as code somewhere else). The problem persists, if you use the "." operator instead of evaluating the variable in the string.
So if you REALLY need to be sure to have the string correctly formatted, use number_format() to do it!The 'floating point precision' box in practice means:
<? echo (69.1-floor(69.1)); ?>
Think this'll return 0.1?
It doesn't - it returns 0.099999999999994
<? echo round((69.1-floor(69.1))); ?>
This returns 0.1 and is the workaround we use.
Note that
<? echo (4.1-floor(4.1)); ?>
*does* return 0.1 - so if you, like us, test this with low numbers, you won't, like us, understand why all of a sudden your script stops working, until you spend a lot of time, like us, debugging it.
So, that's all lovely then.In some cases you may want to get the maximum value for a float without getting "INF".
var_dump(1.8e308); will usually show: float(INF)
I wrote a tiny function that will iterate in order to find the biggest non-infinite float value. It comes with a configurable multiplicator and affine values so you can share more CPU to get a more accurate estimate.
I haven't seen better values with more affine, but well, the possibility is here so if you really thing it's worth the cpu time, just try to affine more.
Best results seems to be with mul=2/affine=1. You can play with the values and see what you get. The good thing is this method will work on any system.
<?php
function float_max($mul = 2, $affine = 1) {
$max = 1; $omax = 0;
while((string)$max != 'INF') { $omax = $max; $max *= $mul; }
for($i = 0; $i < $affine; $i++) {
$pmax = 1; $max = $omax;
while((string)$max != 'INF') {
$omax = $max;
$max += $pmax;
$pmax *= $mul;
}
}
return $omax;
}
?><?php
$binarydata32 = pack('H*','00000000');
$float32 = unpack("f", $binarydata32); // 0.0
$binarydata64 = pack('H*','0000000000000000');
$float64 = unpack("d", $binarydata64); // 0.0
?>
I get 0 both for 32-bit and 64-bit numbers.
But, please don't use your own "functions" to "convert" from float to binary and vice versa. Looping performance in PHP is horrible. Using pack/unpack you use processor's encoding, which is always correct. In C++ you can access the same 32/64 data as either float/double or 32/64 bit integer. No "conversions".
To get binary encoding:
<?php
$float32 = pack("f", 5300231);
$binarydata32 =unpack('H*',$float32); //"0EC0A14A"
$float64 = pack("d", 5300231);
$binarydata64 =unpack('H*',$float64); //"000000C001385441"
?>
And my example from half a year ago:
<?php
$binarydata32 = pack('H*','0EC0A14A');
$float32 = unpack("f", $binarydata32); // 5300231
$binarydata64 = pack('H*','000000C001385441');
$float64 = unpack("d", $binarydata64); // 5300231
?>
And please mind the Big and Little endian boys...Concider the following:
(19.6*100) != 1960
echo gettype(19.6*100) returns 'double', However even .....
(19.6*100) !== (double)1960
19.6*100 cannot be compaired to anything without manually
casting it as something else first.
(string)(19.6*100) == 1960
Rule of thumb, if it has a decimal point, use the BCMath functions.