Числа с плавающей точкой

Числа с плавающей точкой или числа с плавающей запятой (известные также как «float», «double» или «real») можно определить следующими синтаксисами:

<?php
$a
= 1.234;
$b = 1.2e3;
$c = 7E-10;
$d = 1_234.567; // начиная с PHP 7.4.0
?>

Формально начиная с PHP 7.4.0 (ранее подчёркивание не разрешалось):

 LNUM [0-9]+(_[0-9]+)* DNUM ({LNUM}?"."{LNUM}) | ({LNUM}"."{LNUM}?) EXPONENT_DNUM (({LNUM} | {DNUM}) [eE][+-]? {LNUM}) 

Размер числа с плавающей точкой зависит от платформы, хотя максимум, как правило, составляет 1.8e308 с точностью около 14 десятичных цифр (64-битный формат IEEE).

Внимание

Точность чисел с плавающей точкой

Числа с плавающей точкой имеют ограниченную точность. Хотя это зависит от операционной системы, в PHP обычно используется формат двойной точности IEEE 754, дающий максимальную относительную ошибку округления порядка 1.11e-16. Неэлементарные арифметические операции могут давать большие ошибки, и, разумеется, необходимо принимать во внимание распространение ошибок при совместном использовании нескольких операций.

Кроме того, рациональные числа, которые могут быть точно представлены в виде чисел с плавающей точкой с основанием 10, например, 0.1 или 0.7, не имеют точного внутреннего представления в качестве чисел с плавающей точкой с основанием 2, вне зависимости от размера мантиссы. Поэтому они и не могут быть преобразованы в их внутреннюю двоичную форму без небольшой потери точности. Это может привести к неожиданным результатам: например, floor((0.1 + 0.7) * 10) скорее всего вернёт 7 вместо ожидаемого 8, так как результат внутреннего представления будет чем-то вроде 7.9999999999999991118....

Так что никогда не доверяйте точности чисел с плавающей точкой до последней цифры и не проверяйте напрямую их равенство. Если вам действительно необходима высокая точность, используйте математические функции произвольной точности и gmp-функции.

«Простое» объяснение можно найти в » руководстве по числам с плавающей точкой, которое также называется «Why don’t my numbers add up?» («Почему мои числа не складываются?» — англ.)

Преобразование в число с плавающей точкой

Из строк

Если строка содержит число или ведущую числовую последовательность, тогда она будет преобразована в соответствующее значение с плавающей точкой, в противном случае она преобразуется в ноль (0).

Из других типов

Для значений других типов преобразование выполняется путём преобразования значения сначала в целое число (int), а затем в число с плавающей точкой ( float ). Смотрите Преобразование в целое число для получения дополнительной информации.

Замечание:

Поскольку определённые типы имеют неопределённое поведение при преобразовании в целое число (int), то же самое происходит и при преобразовании в число с плавающей точкой (float).

Сравнение чисел с плавающей точкой

Как указано выше, проверять числа с плавающей точкой на равенство проблематично из-за их внутреннего представления. Тем не менее, существуют способы для их сравнения, которые работают несмотря на все эти ограничения.

Для сравнения чисел с плавающей точкой используется верхняя граница относительной ошибки при округлении. Эта величина называется машинной эпсилон или единицей округления (unit roundoff) и представляет собой самую маленькую допустимую разницу при расчётах.

$a и $b равны до 5-ти знаков после точки.

<?php
$a
= 1.23456789;
$b = 1.23456780;
$epsilon = 0.00001;

if (
abs($a - $b) < $epsilon) {
echo
"true";
}
?>

NaN

Некоторые числовые операции могут возвращать значение, представляемое константой NAN. Данный результат означает неопределённое или непредставимое значение в операциях с плавающей точкой. Любое строгое или нестрогое сравнение данного значения с другим значением, кроме true, включая его самого, возвратит false.

Так как NAN представляет собой неограниченное количество различных значений, то NAN не следует сравнивать с другими значениями, включая её саму. Вместо этого, для определения её наличия необходимо использовать функцию is_nan().

To Top