Fixpunkt -Mathematik in PHP mit BCMath, Präzisionsverlustfälle

Herausforderungen und Tipps für Fixpunkte numerische Operationen in PHP und MySQL

Bei der Behandlung von Fixpunktwerten ist eine extreme Versorgung erforderlich, insbesondere bei der Entwicklung mit PHP und MySQL. In diesem Artikel werden die Hindernisse und Details untersucht, die bei der Verwendung von PHP -BCMATH -Erweiterungen, der Verarbeitung von MySQL -Fixpunktexpression und festen Fixpunktdaten von PHP zu MySQL auftreten. Trotz einiger Herausforderungen werden wir versuchen, herauszufinden, wie Sie mit Fixpunktwerten umgehen und Genauigkeitsverluste vermeiden können.

Zusammenfassung der Schlüsselpunkte

Die BCMATH -Erweiterung in PHP unterstützt beliebige Präzisionsmathematikoperationen, kann jedoch zu Genauigkeitsverlust führen, wenn numerische Variablen an ihre Funktionen übergeben werden. Stringwerte, die Zahlen darstellen, sollten stattdessen verwendet werden, um dieses Problem zu vermeiden.
MySQL unterstützt numerische Ausdrücke mit festem Punkt. Wenn jedoch ein Operand im exponentiellen oder string -Format ist, wird es als schwimmende Punktzahl angesehen. Die PDO -Erweiterung von PHP hat keinen Dezimalparametertyp für die Bindung, was zu ungenauen Ergebnissen führen kann.
Um präzise mathematische Operationen in einer PHP MySQL -Anwendung auszuführen, können alle Vorgänge in PHP verarbeitet werden und Daten können nur mit Anweisungen in Einfügen oder Aktualisierungen an MySQL angehalten werden. Alternativ können Sie SQL -Abfragen manuell erstellen, um sicherzustellen, dass alle mathematischen SQL -Ausdrücke in Dezimalzahlen dargestellt werden.

bcmaths Problem

BCMath -Dokumentation stellt:

Für willkürliche Präzisionsmathematikoperationen bietet PHP einen Binärrechner, der jede Größe und Präzisionszahlen unterstützt, die als Zeichenfolgen ausgedrückt werden.

Daher sollten die BCMATH -Funktionsparameter als Zeichenfolgen dargestellt werden. Wenn Sie eine numerische Variable an die BCMATH -Funktion übergeben, kann dies zu einem falschen Ergebnis führen.

Fall 1

echo bcmul(776.210000, '100', 10) . PHP_EOL;
echo bcmul(776.211000, '100', 10) . PHP_EOL;
echo bcmul(776.210100, '100', 10) . PHP_EOL;

echo bcmul(50018850776.210000, '100', 10) . PHP_EOL;
echo bcmul(50018850776.211000, '100', 10) . PHP_EOL;
echo bcmul(50018850776.210100, '100', 10) . PHP_EOL;

Das Ergebnis ist:

<code>77621.00
77621.100
77621.0100
5001885077621.00
5001885077621.100
5001885077621.00 //此处可见精度损失</code>

Übergeben Sie keine numerischen Variablen an die BCMATH -Funktion, nur Stringwerte, die Zahlen darstellen, werden übergeben. Auch wenn die schwimmenden Punktzahlen nicht verarbeitet werden, gibt BCMath seltsame Ergebnisse aus:

Fall 2

echo bcmul('10', 0.0001, 10) . PHP_EOL;
echo bcmul('10', 0.00001, 10) . PHP_EOL;
echo 10*0.00001 . PHP_EOL;

Das Ergebnis ist:

<code>0.0010
0 // 这真的很奇怪！！！
0.0001</code>

Der Grund dafür ist, dass BCMath seine Parameter in Zeichenfolgen umwandelt, und in einigen Fällen hat die String -Darstellung von Zahlen eine exponentielle Darstellung.

Fall 3

echo bcmul('10', '1e-4', 10) . PHP_EOL; // 也输出 0

PHP ist eine Sprache vom Typ Schwach, die in einigen Fällen keine strenge Kontrolle über Eingaben hat-dicht, um so viele Anfragen wie möglich zu bearbeiten.

Zum Beispiel können wir "fix"

Fall 2 und Fall 3 :

$val = sprintf("%.10f", '1e-5');
echo bcmul('10', $val, 10) . PHP_EOL;
// 给我们 0.0001000000

Die gleiche Transformation wird jedoch das "richtige" Verhalten von

Fall 1 : zerstören

$val = sprintf("%.10f", '50018850776.2100000000');
echo bcmul('10', $val, 10) . PHP_EOL;
echo bcmul('10', 50018850776.2100000000, 10) . PHP_EOL;
500188507762.0999908450 // 错误
500188507762.10 // 正确

Die Sprintf -Lösung funktioniert also nicht mit BCMath. Unter der Annahme, dass alle Benutzereingaben Zeichenfolgen sind, können wir einen einfachen Validator implementieren, der die Anzahl aller exponentiellen Notationen erfasst und diese korrekt konvertiert. Diese Technik ist in PHP-Bignumbers implementiert, sodass wir Parameter wie 1E-20 und 50018850776.2101 sicher übergeben können, ohne die Genauigkeit zu verlieren.

bcmath endgültige Richtlinien

Verwenden Sie keine schwimmenden Punktnummern als Fixpunkt -Betriebsparameter in BCMATH -PHP -Erweiterungsfunktionen. Verwenden Sie nur Saiten.

Bei Verwendung des BCMATH -Erweiterungsvorgangs achten Sie auf die Parameter der exponentiellen Notation. Die BCMATH-Funktion verwaltet exponentielle Parameter nicht richtig (wie "1E-8"), sodass sie manuell konvertiert werden sollten. Achten Sie darauf, Sprintf oder ähnliche Konvertierungstechniken nicht zu verwenden, da dies zu einem Genauigkeitsverlust führt.

Die Bibliothek von PHP-Bignumbers kann verwendet werden, die Eingabeparameter in exponentieller Form verarbeiten und den Benutzern mit mathematischen Fixpunktvorgängen an Fixpunkte versorgt. Seine Leistung ist jedoch nicht so gut wie BCMath -Erweiterungen, daher ist es ein Kompromiss zwischen robusten Paketen und Leistung.

mysql und feste Punktzahlen

In MySQL werden feste Punktzahlen mit dem Dezimalspalten -Typ verarbeitet. Sie können die offizielle MySQL -Dokumentation für Datentypen und präzise mathematische Operationen lesen.

Der interessanteste Teil ist, wie MySQL Ausdrücke umgeht:

Die Verarbeitung numerischer Ausdrücke hängt von der Art des im Ausdrucks enthaltenen Wertes ab:

Wenn eine Näherung vorliegt, ist der Ausdruck eine Näherung und wird unter Verwendung des Gleitkommaoperiums berechnet.

Wenn keine Näherung vorliegt, enthält der Ausdruck nur genaue Werte. Wenn ein genauer Wert den fraktionalen Teil (den Wert nach dem Dezimalpunkt) enthält, wird der Ausdruck unter Verwendung der präzisen Arithmetik mit einer 65-stelligen Genauigkeit berechnet. Das Wort "Präzision" ist durch das begrenzt, was in Binärdatum dargestellt werden kann. Beispielsweise kann 1.0/3.0 mit einer Dezimalbeschreibung ungefähr auf 0,333 sein, kann jedoch nicht als genaue Zahlen geschrieben werden, so dass (1,0/3.0)*3.0 ungenau als 1,0 berechnet werden.

Andernfalls enthält der Ausdruck nur ganzzahlige Werte. Der Ausdruck ist präzise und wird unter Verwendung von Ganzzahlarithmetik mit der gleichen Genauigkeit wie Bigint (64 Bit) berechnet.

Wenn ein numerischer Ausdruck eine Zeichenfolge enthält, wird er in einen doppelten Precision-Gleitpunktwert umgewandelt und der Ausdruck ist ein ungefährer Wert.

Dies ist ein kurzes Beispiel, das den Fall des Dezimalteils demonstriert:

echo bcmul(776.210000, '100', 10) . PHP_EOL;
echo bcmul(776.211000, '100', 10) . PHP_EOL;
echo bcmul(776.210100, '100', 10) . PHP_EOL;

echo bcmul(50018850776.210000, '100', 10) . PHP_EOL;
echo bcmul(50018850776.211000, '100', 10) . PHP_EOL;
echo bcmul(50018850776.210100, '100', 10) . PHP_EOL;

Das sieht einfach aus, aber lassen Sie uns sehen, wie man in PHP damit umgeht.

präzise mathematische Operationen in PHP und MySQL

Jetzt müssen wir jetzt feste Punktwerte von PHP nach MySQL bestehen. Der richtige Weg besteht darin, Vorverarbeitungsanweisungen und Platzhalter in der Abfrage zu verwenden. Dann machen wir Parameterbindung, alles ist sicher und zuverlässig.

<code>77621.00
77621.100
77621.0100
5001885077621.00
5001885077621.100
5001885077621.00 //此处可见精度损失</code>

Wenn wir den Wert an den Anweisungsplatzhalter binden, können wir seinen Typ durch den dritten Parameter von BindValue angeben. Mögliche Typen werden durch die Konstanten pdo :: param_bool, pdo :: param_null, pdo :: param_int, pdo :: param_str, pdo :: param_lob und pdo :: param_stmt dargestellt. Das Problem ist also, dass die PDO -Erweiterung PHP -PDO keinen Dezimalparametertyp für die Bindung aufweist. Infolgedessen werden alle mathematischen Ausdrücke in der Abfrage eher als schwimmende Punktausdrücke als als Fixpunktausdrücke behandelt.

Wenn wir die Vorverarbeitungsanweisungen nutzen und feste Punktnummern verwenden möchten, besteht der beste Weg, die gesamte Mathematik in PHP auszuführen und das Ergebnis in MySQL zu speichern.

echo bcmul('10', 0.0001, 10) . PHP_EOL;
echo bcmul('10', 0.00001, 10) . PHP_EOL;
echo 10*0.00001 . PHP_EOL;

Schlussfolgerung

wir kamen zu folgender Schlussfolgerung:

• Verwenden Sie keine schwimmenden Punktnummern als Fixpunkt -Betriebsparameter in BCMATH -PHP -Erweiterungsfunktionen. Verwenden Sie nur Saiten.
• BCMATH -Erweiterung gilt nicht für Zeichenfolgennummern für exponentielle Notation.
• MySQL unterstützt numerische Ausdrücke mit festem Punkt, aber alle Operanden müssen im Dezimalformat sein. Wenn mindestens ein Parameter im Exponential- oder String -Format vorliegt, wird er als schwimmende Punktzahl behandelt und der Ausdruck als schwimmende Punktzahl berechnet.
• PDO -Erweiterung von PDO hat keinen Dezimalparametertyp. Wenn Sie also eine Vorverarbeitungsanweisung verwenden und Parameter in einem SQL -Expression mit festen Punktoperanden binden, erhalten Sie keine genauen Ergebnisse.
• Um präzise mathematische Operationen in einer PHP MySQL -Anwendung auszuführen, können Sie aus zwei Methoden auswählen. Die erste Methode besteht darin, alle Vorgänge in PHP zu verarbeiten und nur Insert- oder Aktualisierungsanweisungen zu verwenden, um Daten in MySQL zu bestehen. In diesem Fall können Sie vorbereitete Anweisungen und Parameterbindungen verwenden. Der zweite Ansatz besteht darin, SQL -Abfragen manuell zu erstellen (Sie können immer noch Vorverarbeitungsanweisungen verwenden, aber Sie müssen den Parametern selbst entkommen), damit alle mathematischen SQL -Ausdrücke in Dezimalzahlen ausgedrückt werden.

Meine persönliche Lieblingsmethode ist die erste: Machen Sie die gesamte Mathematik in PHP. Ich bin damit einverstanden, dass PHP und MySQL möglicherweise nicht die beste Wahl für Anwendungen sind, die präzise mathematische Operationen erfordern. Wenn Sie sich jedoch für diesen Tech -Stapel entscheiden, ist es gut zu wissen, wie man richtig umgeht.

(Der FAQS -Teil wird aufgrund von Platzbeschränkungen weggelassen. Bei Bedarf kann der FAQS -Teil separat erzeugt werden.)

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonFixpunkt -Mathematik in PHP mit BCMath, Präzisionsverlustfälle. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!