PHP 微秒計時負數問題分析：float 精度誤差與正確計時姿勢

問題現象

$start = microtime(true);
// SQL 查詢
$end = microtime(true);
$diff = $end - $start;  // 偶爾出現負數

根本原因

PHP float（IEEE 754 雙精度）無法精確表示某些十進制小數（如 0.1、0.7）。兩個極接近的浮點數相減，因二進制表示誤差導致結果為負。

// 經典案例
floor((0.1 + 0.7) * 10)  // 得 7 而非 8
// 內部實際為 7.99999999999999...

正確解決方案

方案一：microtime(true) 直接取得 float 秒數（PHP 5.0+）

$start = microtime(true);
// 執行查詢
$end = microtime(true);
$diff = $end - $start;  // 直接相減，精度足夠

microtime(true) 回傳含微秒的浮點秒數，避免字串拆解組合誤差。

方案二：高精度計時用 hrtime（PHP 7.3+）

$start = hrtime(true);  // 納秒陣列 [秒, 納秒] 或布林 true 回傳總納秒
// 執行查詢
$end = hrtime(true);
$diff_ns = $end - $start;
$diff_ms = $diff_ns / 1_000_000;  // 毫秒
$diff_sec = $diff_ns / 1_000_000_000;

方案三：BCMath 任意精度（舊版 PHP）

$start = microtime(true);
$end = microtime(true);
$diff = bcsub($end, $start, 6);  // 保留 6 位小數

最佳實踐建議

• 優先使用 microtime(true) 簡單且精度足夠（微秒級）。
• 效能分析建議用 xhprof、Blackfire、Tideways 專業工具。
• 永遠不要用 == 比較兩個 float，用 abs($a - $b) < 0.000001。
• 資料庫層面可用 SHOW PROFILE 或 EXPLAIN ANALYZE 取得精確執行時間。