float 的表示和进度转换

写代码的时候发现php和go计算金钱的时候差了1分,追了下原因
背景知识



golang汇编指令含义
//MOVSD 传送(复制)双字
浮点立即数16进制表示
$f64.3fe3777777777777
其中$表示立即数
f64.表示64位浮点数即 float64
$f32.42bc0000
f32.表示32位浮点数即 float32



package main



import (
“fmt”
//”reflect”
“strconv”
“math”
)



func main() {
f0:=float32(94.0) // MOVSS $f32.42bc0000(SB), X0
fmt.Println(f0)
f := (93.0 - 20.0) / (140.0 - 20.0)
f1:=f300.0
f2:=(93.0-20.0)/(140.0-20.0)
300.0
fmt.Println(f1,f2, (93.0-20.0)/(140.0-20.0)*300.0)
//fmt.Println(reflect.TypeOf(f1),reflect.TypeOf(f2))
//182.49999999999997 182.5 182.5
HexTofloat64(“4066cfffffffffff”)
HexTofloat64(“4066d00000000000”)



}



func HexTofloat64(hex string) {
//
n, _:= strconv.ParseUint(hex,16,64)
//fmt.Sprintf(“%016b”, n)
fmt.Println(n)
//str1 := strconv.FormatFloat(n, ‘f’, 2, 64)
//fmt.Println(str1) //3.14



nf:= math.Float64frombits(uint64(n))
fmt.Println(nf)

//fmt.Printf("%x\n", math.Float32bits(-561.2863)) } <!-- more --> Go和大多数语言一样, 使用标准的IEEE754表示浮点数, 0.1使用二进制表示结果是一个无限循环数, 只能舍入后表示, 累加10次之后就会出现偏差.


php代码:
php > $f=(93.000-20.0000)/(140.0-20.0);
php > var_dump($f,$f300.0,(93.0-20.0)/(140.0-20.0)300.0);
float(0.60833333333333)
float(182.5)
float(182.5)
golang代码1
package main



import “fmt”



func main() {
f := (93.0 - 20.0) / (140.0 - 20.0)
fmt.Println(f,f300.0, (93.0-20.0)/(140.0-20.0)300.0)
}



//0.6083333333333333 182.49999999999997 182.5
golang代码2
package main



import (
“fmt”
)



func main() {



fmt.Println((float64(93)-float64(20))/(float64(140)-float64(20))*float64(300), (float32(93)-float32(20))/(float32(140)-float32(20))*float32(300)) } //182.49999999999997 182.5 A,不同语言间默认类型不一致 “php 代码”和“golang代码1”很像,但是有一个地方不一样


类型



php默认类型是float,



golang 默认类型是 float64



golang 和php的类型对应是



float float32
double float64
B,同一语言float和double 输出结果不一致
对比“golang代码1”和“golang代码2”发现,float32和float64 计算结果不一致



C,四舍五入
在四舍5五入的时候,一般会用



math.Floor( money+0.5)
这个函数的入参是float64,我们很容易计算money的时候用float64



3,解法
1,如果两个语言中都要计算,那么类型一定要一致



2,跨语言传输的时候用整型(json/xml)



3,序列化的时候也用整形(mysql)



4,业界方案
1,MySQL提供了decimal(p,d)/numberlic(p,d)类型的定点数表示法, 由p位数字(不包括符号、小数点)组成, 小数点后面有d位数字, 占p+2个字节, 计算性能会比double/float类型弱一些



2,Java有成熟的标准库java.lang.BigDecimal,Python有标准库Decimal, 可惜GO没有. 在GitHub搜decimal, star数量比较多的是TiDB里的MyDecimal和github.com/shopspring/decimal



shopspring的Decimal实现比较简单, 思路是使用十进制定点数表示法, 有多少位小数就小数点后移多少位, value保存移之后的整数, exp保存小数点后的数位个数,



3,TiDB里的MyDecimal定义位于github.com/pingcap/tidb/util/types/mydecimal.go



其思路是:
digitsInt保存数字的整数部分数字个数, digitsFrac保存数字的小数部分数字个数, resultFrac保存计算及序列化时保留至小数点后几位, negative标明数字是否为负数, wordBuf是一个定长的int32数组(长度为9), 数字去掉小数点的主体保存在这里, 一个int32有32个bit, 最大值为(2*31-1)2147483647(10个十进制数), 所以一个int32最多能表示9个十进制数位, 因此wordBuf 最多能容纳99个十进制数位.



// MyDecimal represents a decimal value.
type MyDecimal struct {
digitsInt int8 // the number of decimal digits before the point.



digitsFrac int8 // the number of decimal digits after the point.



resultFrac int8 // result fraction digits.



negative bool



// wordBuf is an array of int32 words.
// A word is an int32 value can hold 9 digits.(0 <= word < wordBase)
wordBuf [maxWordBufLen]int32
}



5,拓展问题
f := (93.0 - 20.0) / (140.0 - 20.0)
f1:=f300.0
f2:=(93.0-20.0)/(140.0-20.0)
300.0
fmt.Println(f1,f2, (93.0-20.0)/(140.0-20.0)*300.0)
//182.49999999999997 182.5 182.5
既然都是浮点数为啥结果不一致呢



看汇编



0x002f 00047 (main.go:11) MOVSD $f64.3fe3777777777777(SB), X1
0x0037 00055 (main.go:11) MOVSD X1, ““.f+64(SP)



0x003d 00061 (main.go:12) MOVSD $f64.4066cfffffffffff(SB), X1 //182.49999999999997
0x0045 00069 (main.go:12) MOVSD X1, ““.f1+56(SP)



0x004b 00075 (main.go:13) MOVSD $f64.4066d00000000000(SB), X1 //182.5
0x0053 00083 (main.go:13) MOVSD X1, ““.f2+48(SP)
发现编译器在编译的时候进行了规约,保存的浮点数就不一样


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