js中0.1+0.2!=0.3

博客主要解释了JS中以0开头数字的二进制隐式转换规则,通过将0.1和0.2转换为二进制无限循环数,相加后再转换为十进制,得出结果为0.3000000000000004,因JS浮点型数据有效保留17位,所以出现该结果,还提及类似的0.1+0.7情况。

 这是为什么呢?

答:js中以0开头的数字都会以2进制隐式转换,转换规则如下

以小数本身乘以2,取整数部分表示位数,然后取小数部分重新计算,循环往复,知道小数部分乘以2的结果为0;

按照上面的结论推算

0.1 ==》  0.0 0011 0011 0011 0011... 无限循环

0.1*2=0.2         0.6*2=1.2

0.2*2=0.4        0.2*2=0.4

0.4*2=0.8        0.4*2=0.8

0.4*2=1.6        0.4*2=1.6

同理可以得到0.2的二进制数为

  0.2 ==》      0.0011 0011 0011 0011...无限循环 

所以 0.1+0.2 ==

         0.0 0011 0011 0011 0011... 无限循环

 +      0.0011 0011 0011 0011...无限循环 

----------------------------------------------------------

=      0.0100 1100 1100 1100...无限循环

 最后将 0.0100 1100 1100 1100...无限循环  转化为10进制就是 0.30000000000000044408958

而js中浮点型数据有效保留位数是17位 所以才有了上图中的 0.3000000000000004。

与之类似的还要0.1+0.7,大家现在明白了吗?

 

<think> 首先,用户的问题是:我想了解在JavaScript0.1 + 0.2不等于0.3的原因。用户明确要求解释原因。 我有几个引用提供背景: - 引用[1]解释了这是一个常见问题,涉及浮点数的表示。 - 引用[2]提到这发生在多种语言如Java、Python、JavaScript中。 - 引用[3]展示了JavaScript代码示例,显示0.1 + 0.2的结果是0.30000000000000004,不等于0.3。 - 引用[4]提供了解决方案,使用Number.EPSILON来比较浮点数。 关键点是,这个问题源于计算机如何表示浮点数,使用的是IEEE 754标准,特别是双精度浮点数(64位),这在JavaScript中是默认的。 原因的核心: - 浮点数在计算机中是用二进制表示的,而不是十进制。 - 0.10.2在十进制中是简单的分数,但在二进制中是无限循环小数。 - 0.1 (十进制) = 1/10 = 在二进制中是0.0001100110011...(无限循环) - 0.2 (十进制) = 1/5 = 在二进制中是0.001100110011...(无限循环) - 由于内存限制,计算机只能存储有限位数,因此这些值被四舍五入到最接近的可表示值,这引入了舍入误差。 - 当相加时,这些误差累积,导致结果不是精确的0.3。 - 0.3在二进制中也是无限循环小数:0.01001100110011...,所以它也不能被精确表示。 在JavaScript中,当执行0.1 + 0.2时,实际计算涉及这些近似值,结果是一个接近但不等于0.3的值,如0.30000000000000004。 我的回答需要: - 使用中文。 - 结构清晰,逐步解释。 - 遵循系统级指令:行内数学表达式用 $...$,独立公式用 $$...$$ 并单独成段。 - 正确使用LaTeX语法。 - 生成相关问题。 - 在引用的段落末尾添加引用标识,如 [^1]。引用来自提供的参考。 引用来源: - 引用[1] 来自 "13-为什么在JavaScript0.1 + 0.2不等于0.3?" - 引用[2] 来自 "【10.24程序员节征文】(转载)" - 引用[3] 来自 "0.1 + 0.2 到底等不等于 0.3 ?" - 引用[4] 来自 "JavaScript0.1+0.2为什么不等于0.3?如何实现等于0.3?" 我应该在回答中自然地引用这些,当使用它们的信息时。 回答结构: 1. **引言**:承认问题并简要解释这是一个常见现象。 2. **原因解释**: - 描述浮点数表示。 - 解释二进制表示下的问题。 - 使用数学表达式说明。 - 讨论IEEE 754标准。 3. **JavaScript特定**:展示代码示例,并解释结果。 4. **解决方案**:简要提到如何处理这个问题,如使用Number.EPSILON。 5. **生成相关问题**:在最后添加相关问题部分。 确保数学表达式正确: - 行内:例如,$0.1_{10} = 0.0001100110011\ldots_{2}$ - 独立公式:如果需要详细公式。 最终,添加相关问题部分。 </think>### JavaScript0.1 + 0.2不等于0.3的原因 在JavaScript中,表达式 `0.1 + 0.2` 的结果并不精确等于 `0.3`,而是会得到类似 `0.30000000000000004` 的值。这是因为计算机在处理浮点数时使用了二进制表示法,导致十进制小数在转换过程中出现舍入误差。下面我将逐步解释这一现象的原因。 #### 1. **浮点数在计算机中的表示** - 计算机使用二进制(base-2)系统存储数字,而人类通常使用十进制(base-10)。像 `0.1` 和 `0.2` 这样的十进制小数,在二进制中无法精确表示。 - 例如: - $0.1_{10}$(十进制)在二进制中是无限循环小数:$0.1_{10} = 0.0001100110011\ldots_{2}$。 - $0.2_{10}$ 在二进制中也是无限循环小数:$0.2_{10} = 0.001100110011\ldots_{2}$。 - 计算机使用 IEEE 754 标准(双精度浮点数)存储浮点数,该标准只有64位空间(1位符号位、11位指数位、52位尾数位)。因此,无限循环的二进制小数必须被截断和四舍五入,导致精度损失[^1][^2]。 #### 2. **舍入误差的累积** - 当 `0.1` 和 `0.2` 被转换为二进制浮点数时,它们会被近似存储: - $0.1 \approx 1.10011001100110011001101 \times 2^{-4}$(在 IEEE 754 中)。 - $0.2 \approx 1.10011001100110011001101 \times 2^{-3}$。 - 在加法操作中: $$ 0.1 + 0.2 \approx (1.10011001100110011001101 \times 2^{-4}) + (1.10011001100110011001101 \times 2^{-3}) $$ 由于指数不同,需要对齐后进行加法,这会放大舍入误差。最终结果近似为: $$ 0.3000000000000000444089209850062616169452667236328125 $$ 在JavaScript中,这个值被简化为 `0.30000000000000004`[^1][^3]。 - 相比之下,`0.3` 在二进制中也是无限循环小数:$0.3_{10} = 0.01001100110011\ldots_{2}$,因此它同样无法精确存储。计算机存储的 `0.3` 是一个近似值,但 `0.1 + 0.2` 的计算结果不等于这个近似值[^2]。 #### 3. **JavaScript中的验证** - 在JavaScript中运行以下代码,可以看到结果: ```javascript console.log(0.1 + 0.2); // 输出: 0.30000000000000004 console.log(0.1 + 0.2 === 0.3); // 输出: false ``` 这是因为 `0.1 + 0.2` 的实际结果略大于 `0.3`,而 JavaScript 使用严格的相等比较(`===`),因此返回 `false`[^3][^4]。 - 这不是JavaScript独有的问题,而是所有使用 IEEE 754 浮点数的语言(如Python、Java)中的常见现象[^2]。 #### 4. **如何避免或处理这个问题** - 在需要精确比较时,不要直接使用 `==` 或 `===` 比较浮点数。可以使用容差(tolerance)方法: ```javascript // 使用 Number.EPSILON(ES6引入,表示最小的浮点数误差) function isEqual(a, b) { return Math.abs(a - b) < Number.EPSILON; } console.log(isEqual(0.1 + 0.2, 0.3)); // 输出: true ``` `Number.EPSILON` 的值约为 $2^{-52} \approx 2.220446049250313 \times 10^{-16}$,它定义了可接受的误差范围[^4]。 - 或者,将浮点数转换为整数进行计算(例如,以分为单位处理金额)。 总之,`0.1 + 0.2 !== 0.3` 的原因在于二进制浮点数表示的局限性,导致舍入误差在算术运算中累积。这不是bug,而是计算机科学中的基本限制[^1][^3]。
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