PHP 浮點數運算精度陷阱與 BCMath 高精度解決方案

經典面試題：var_dump((0.1 + 0.7) == 0.8); 輸出 bool(false)。這不是 Bug，而是 IEEE 754 雙精度浮點數標準 導致的必然結果——十進位小數無法精確用二進位有限位數表示（如 0.1 在二進位是無限循環小數）。

為什麼會不準？

PHP 手冊明確警告：永遠不要相信浮點數精確到最後一位，也永遠不要直接比較兩個浮點數是否相等。

<?php
$a = 0.1; $b = 0.7;
var_dump($a + $b);           // float(0.8) 顯示正常
var_dump(($a + $b) == 0.8);  // bool(false) 實際為 0.7999999999999999
var_dump(floor((0.1+0.7)*10)); // int(7) 而非預期 8
?>

解決方案：BCMath 任意精度數學

PHP 內建 BCMath 擴展（通常預設開啟）提供字串級高精度運算，避開浮點誤差。

常用函數對照表

修正範例

<?php
$a = '0.1'; $b = '0.7'; // BCMath 接受字串參數
$sum = bcadd($a, $b, 2); // '0.80'
var_dump($sum == '0.8'); // bool(true) ✅

// 金額計算最佳實踐：統一用分(整數)或 BCMath
$price1 = '19.99'; $price2 = '0.01';
$total = bcadd($price1, $price2, 2); // '20.00'
?>

進階：設定全域預設小數位

<?php
bcscale(2); // 後續 bcadd 等可省略 $scale 參數
echo bcadd('0.1', '0.7'); // 0.80
?>

GMP 擴展替代方案

對於大整數運算（如加密、階乘），gmp_* 函數效能更優：

<?php
$n = gmp_init('12345678901234567890');
echo gmp_strval(gmp_mul($n, $n)); // 大整數乘法
?>

總結建議

1. 涉及金額、匯率、精度敏感計算 → 必用 BCMath（字串輸入/輸出）。
2. 純整數大數運算 → GMP。
3. 一般科學計算、圖形渲染 → 原生 float 可接受，但比較時用 abs($a-$b) < 1e-9 容差判斷。
4. 資料庫儲存金額 → DECIMAL(19,4)，勿用 FLOAT/DOUBLE。

掌握精度陷阱與工具選型，是 PHP 後端工程師的基本功。