Float-Berechnungsgenauigkeit in PHP: Warum es schwierig ist und wie man es überwindet

Bei der Arbeit mit Gleitkommazahlen in PHP ist es entscheidend sich ihrer inhärenten Genauigkeitsbeschränkungen bewusst zu sein. Wie durch das Snippet gezeigt:

echo("success");

} else {

echo("error");

}

Sie werden überrascht sein, dass dies einen „Fehler“ ausgibt, obwohl die Differenz zwischen den Werten weniger als 0,01 beträgt. Dieses Verhalten ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Gleitkommazahlen in PHP und in der Tat in allen Computersystemen auf binären Darstellungen basieren, was zu einem potenziellen Präzisionsverlust bei der Konvertierung führt.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, ist es ratsam, sich nicht darauf zu verlassen zur Gleitkomma-Arithmetik, wenn absolute Präzision erforderlich ist. Es gibt zwei Hauptansätze, die Sie in Betracht ziehen können:

1. Verwenden Sie BC Math oder die GMP-Bibliothek:

• BC Math: Die BC Math-Erweiterung von PHP bietet Funktionen, die arithmetische Operationen mit Zahlen beliebiger Genauigkeit durchführen. Diese Vorgänge behalten ein gleichbleibendes Maß an Genauigkeit bei und eignen sich daher ideal für Situationen, in denen hohe Präzision entscheidend ist.
• GMP: Die GMP-Bibliothek (GNU Multiple Precision) ist zwar nicht Teil der zentralen PHP-Distribution, bietet aber eine extrem hohe Leistung beim Umgang mit großen ganzen Zahlen. Durch die Konvertierung in und aus Ganzzahlen mit GMP können Sie eine Genauigkeit beibehalten, die mit Gleitkommazahlen möglicherweise nicht erreichbar ist.

2. Verstehen Sie die Auswirkungen und mögliche Problemumgehungen:

• Beachten Sie, dass binäre Gleitkommadarstellungen Genauigkeitseinschränkungen mit sich bringen.
• Verwenden Sie alternative Ansätze, z. B. ganzzahlbasierte Berechnungen oder Dezimalzahlenbibliotheken , wo möglich.
• Implementieren Sie eine bedingte Logik, die diese Einschränkungen berücksichtigt, z. B. indem Sie eine etwas höhere oder niedrigere Toleranz für den Vergleich festlegen.