JavaScript 中的 BigDecimal

BigDecimal in JavaScript

提问人:SnakeDoc 提问时间:5/25/2013 最后编辑:Samuel PhilippSnakeDoc 更新时间:11/5/2023 访问量:79986

问:

我对 JavaScript 非常陌生(我有 Java 背景),我正在尝试用少量资金进行一些财务计算。

我最初的想法是:

<script type="text/javascript">
    var normBase = ("[price]").replace("$", "");
    var salesBase = ("[saleprice]").replace("$", "");
    var base;
    if (salesBase != 0) {
        base = salesBase;
    } else {
        base = normBase;
    }
    var per5  = (base - (base * 0.05));
    var per7  = (base - (base * 0.07));
    var per10 = (base - (base * 0.10));
    var per15 = (base - (base * 0.15));
    document.write
        (
        '5% Off: $'  + (Math.ceil(per5  * 100) / 100).toFixed(2) + '<br/>' +
        '7% Off: $'  + (Math.ceil(per7  * 100) / 100).toFixed(2) + '<br/>' +
        '10% Off: $' + (Math.ceil(per10 * 100) / 100).toFixed(2) + '<br/>' +
        '15% Off: $' + (Math.ceil(per15 * 100) / 100).toFixed(2) + '<br/>'
    );
</script>

这效果很好,除了它总是四舍五入 ()。 有同样的问题,对浮动也没有好处。Math.ceilMath.floorMath.round

在 Java 中,我会从一开始就完全避免使用浮点数,但是在 JavaScript 中,似乎没有默认包含可比较的东西。

问题是,提到的所有库要么被破坏,要么出于不同的目的。该库非常接近我需要的东西,但是我在四舍五入和精度方面遇到了奇怪的问题......无论我将 Round Type 设置为什么,它似乎都可以自行决定。例如,精度为 2 的 3.7107 和圆形类型不知何故最终为 3.72,而它应该是 3.71。jsfromhell.com/classes/bignumberROUND_HALF_UP

我还尝试@JasonSmith BigDecimal 库(Java 的 BigDecimal 的机械端口),但它似乎是用于 node 的.js我没有运行选项。

我如何使用普通的 JavaScript(并且可靠)来实现这一点,或者是否有现代(上面提到的那些现在都已经有几年的历史了)库可供我使用,该库已得到维护且未损坏?

JavaScript 浮点 BigDecimal

评论

0赞 5/12/2022
最简单的方法是分别计算和存储整数和小数,但必须为此而设计。在其他情况下,仅如下所述。BigInt

答:

10赞 John Strickler 5/25/2013 #1

我喜欢使用数字、货币和货币格式。accounting.js

主页 - https://openexchangerates.github.io/accounting.js/

Github的 - https://github.com/openexchangerates/accounting.js

评论

16赞 rubiii 8/2/2013
@SnakeDoc这如何解决您摆脱浮子以保证精度的问题?我查看了会计 .js 代码和演示,看起来它只擅长格式化数字。
1赞 SnakeDoc 8/2/2013
我没有:(但是,会计 .js 库最终按照我的预期处理了我的计算(即输出)。我主要用它来纠正 javascript 中内置的糟糕的浮点数学,而不是用于使用美元符号等格式化。但是,我仍在寻找一个好的且有效的 BigDecimal 端口到 javascript。
0赞 SnakeDoc 8/2/2013
继续我的评论:我的小脚本基本上只是在我们网站上的客户根据购物车总数将商品添加到购物车之前向他们提供报价。因此,就我而言,这个库提供的“精度”(在它的舍入魔术等方面)是可以接受的。
0赞 MrYellow 6/29/2023
看起来这只是截断了你的浮点问题,直到你能够忽略它们。
11赞 laffuste 5/13/2020 #2

js 中有几种 BigDecimal 实现:

最后 3 个来自同一个作者:看看区别

评论

0赞 Junior Usca 10/12/2021
您建议使用哪个?
2赞 noreply 1/21/2021 #3

Big.js很棒,但对我来说太笨重了。

我目前正在使用以下内容,它使用 BigInt 进行任意精度。仅支持加、减、乘、除。调用将精度设置为小数点后 8 位。set_precision(8);

舍入模式ROUND_DOWN。


class AssertionError extends Error {

  /**
   * @param {String|void} message
   */
  constructor (message) {
    super(message);
    this.name = 'AssertionError';
    if (Error.captureStackTrace instanceof Function) {
      Error.captureStackTrace(this, AssertionError);
    }
  }

  toJSON () {
    return { name: this.name, message: this.message, stack: this.stack };
  }

  /**
   * @param {Boolean} value
   * @param {String|void} message
   */
  static assert (value, message) {
    if (typeof value !== 'boolean') {
      throw new Error('assert(value, message?), "value" must be a boolean.');
    }
    if (message !== undefined && typeof message !== 'string') {
      throw new Error('assert(value, message?), "message" must be a string.');
    }
    if (value === false) {
      throw new AssertionError(message);
    }
  }
}

module.exports = AssertionError;
const AssertionError = require('./AssertionError');

let precision = 2;
let precision_multiplier = 10n ** BigInt(precision);
let max_safe_integer = BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER) * precision_multiplier;

/**
 * @param {Number} value
 */
const set_precision = (value) => {
  AssertionError.assert(typeof value === 'number');
  AssertionError.assert(Number.isFinite(value) === true);
  AssertionError.assert(Number.isInteger(value) === true);
  AssertionError.assert(value >= 0 === true);
  precision = value;
  precision_multiplier = 10n ** BigInt(precision);
  max_safe_integer = BigInt(Number.MAX_SAFE_INTEGER) * precision_multiplier;
};

/**
 * @param {Number} value
 */
const to_bigint = (value) => {
  AssertionError.assert(typeof value === 'number');
  AssertionError.assert(Number.isFinite(value) === true);
  return BigInt(value.toFixed(precision).replace('.', ''));
};

/**
 * @param {BigInt} value
 * @param {Number} decimal_places
 */
const to_number = (value) => {
  AssertionError.assert(typeof value === 'bigint');
  AssertionError.assert(value <= max_safe_integer);
  const value_string = value.toString().padStart(2 + precision, '0');
  const whole = value_string.substring(0, value_string.length - precision);
  const decimal = value_string.substring(value_string.length - precision, value_string.length);
  const result = Number(`${whole}.${decimal}`);
  return result;
};

/**
 * @param  {Number[]} values
 */
const add = (...values) => to_number(values.reduce((previous, current) => previous === null ? to_bigint(current) : previous + to_bigint(current), null));
const subtract = (...values) => to_number(values.reduce((previous, current) => previous === null ? to_bigint(current) : previous - to_bigint(current), null));
const multiply = (...values) => to_number(values.reduce((previous, current) => previous === null ? to_bigint(current) : (previous * to_bigint(current)) / precision_multiplier, null));
const divide = (...values) => to_number(values.reduce((previous, current) => previous === null ? to_bigint(current) : (previous * precision_multiplier) / to_bigint(current), null));

const arbitrary = { set_precision, add, subtract, multiply, divide };

module.exports = arbitrary;

const arbitrary = require('./arbitrary');

arbitrary.set_precision(2);
const add = arbitrary.add;
const subtract = arbitrary.subtract;
const multiply = arbitrary.multiply;
const divide = arbitrary.divide;

console.log(add(75, 25, 25)); // 125
console.log(subtract(75, 25, 25)); // 25
console.log(multiply(5, 5)); // 25
console.log(add(5, multiply(5, 5))); // 30
console.log(divide(125, 5, 5)); // 5
console.log(divide(1000, 10, 10)); // 10
console.log(divide(1000, 8.86)); // 112.86681715
console.log(add(Number.MAX_SAFE_INTEGER, 0)); // 9007199254740991
console.log(subtract(Number.MAX_SAFE_INTEGER, 1)); // 9007199254740990
console.log(multiply(Number.MAX_SAFE_INTEGER, 0.5)); // 4503599627370495.5
console.log(divide(Number.MAX_SAFE_INTEGER, 2)); // 4503599627370495.5
console.log(multiply(Math.PI, Math.PI)); // 9.86960437
console.log(divide(Math.PI, Math.PI)); // 1
console.log(divide(1, 12)); // 0.08333333
console.log(add(0.1, 0.2)); // 0.3
console.log(multiply(1.500, 1.3)); // 1.95
console.log(multiply(0, 1)); // 0
console.log(multiply(0, -1)); // 0
console.log(multiply(-1, 1)); // -1
console.log(divide(1.500, 1.3)); // 1.15384615
console.log(divide(0, 1)); // 0
console.log(divide(0, -1)); // 0
console.log(divide(-1, 1)); // -1
console.log(multiply(5, 5, 5, 5)); // 625
console.log(multiply(5, 5, 5, 123, 123, 5)); // 9455625

评论

0赞 C.A.B. 9/20/2022
您如何确定 1/12 = 0.08333333 而不是 0.083 或更多的 3?例如,1.500*1.3 应为 2.0(表示最不精确的项)或 1.950 表示分子的精度。关于涉及 Math.PI 的计算的研讨会问题。这就是我如何理解关于不同 JS 库舍入不一致的原始问题......
29赞 trincot 4/4/2021 #4

由于我们有原生支持,因此不再需要太多代码来实现。BigIntBigDecimal

下面是一个基于以下特征的类:BigDecimalBigInt

  • 小数点数配置为常量,适用于所有实例。
  • 过多的数字是被截断还是舍入被配置为布尔常量。
  • 实例将十进制数存储为 a ,乘以 10 的幂,以便包含小数。BigInt
  • 所有计算都使用这些值进行。BigInt
  • 传递给 、 和 的参数可以是数字、字符串或addsubtractmultiplydivideBigDecimal
  • 这些方法返回新实例,因此 a 被视为不可变的。BigDecimal
  • 该方法重新引入小数点。toString
  • A 可以强制使用一个数字(通过隐式调用 ),但这显然会导致精度的损失。BigDecimaltoString

class BigDecimal {
    // Configuration: constants
    static DECIMALS = 18; // number of decimals on all instances
    static ROUNDED = true; // numbers are truncated (false) or rounded (true)
    static SHIFT = BigInt("1" + "0".repeat(BigDecimal.DECIMALS)); // derived constant
    constructor(value) {
        if (value instanceof BigDecimal) return value;
        let [ints, decis] = String(value).split(".").concat("");
        this._n = BigInt(ints + decis.padEnd(BigDecimal.DECIMALS, "0")
                                     .slice(0, BigDecimal.DECIMALS)) 
                  + BigInt(BigDecimal.ROUNDED && decis[BigDecimal.DECIMALS] >= "5");
    }
    static fromBigInt(bigint) {
        return Object.assign(Object.create(BigDecimal.prototype), { _n: bigint });
    }
    add(num) {
        return BigDecimal.fromBigInt(this._n + new BigDecimal(num)._n);
    }
    subtract(num) {
        return BigDecimal.fromBigInt(this._n - new BigDecimal(num)._n);
    }
    static _divRound(dividend, divisor) {
        return BigDecimal.fromBigInt(dividend / divisor 
            + (BigDecimal.ROUNDED ? dividend  * 2n / divisor % 2n : 0n));
    }
    multiply(num) {
        return BigDecimal._divRound(this._n * new BigDecimal(num)._n, BigDecimal.SHIFT);
    }
    divide(num) {
        return BigDecimal._divRound(this._n * BigDecimal.SHIFT, new BigDecimal(num)._n);
    }
    toString() {
        let s = this._n.toString().replace("-", "").padStart(BigDecimal.DECIMALS+1, "0");
        s = (s.slice(0, -BigDecimal.DECIMALS) + "." + s.slice(-BigDecimal.DECIMALS))
               .replace(/(\.0*|0+)$/, "");
        return this._n < 0 ? "-" + s : s;
    }
}

// Demo
var a = new BigDecimal("123456789123456789876");
var b = a.divide("10000000000000000000");
var c = b.add("9.000000000000000004");
console.log(b.toString());
console.log(c.toString());
console.log(+c); // loss of precision when converting to number

评论

0赞 lucasbbs 10/3/2021
嘿,特林科特......是否可以在此类中包含第 n 个数的根?
0赞 trincot 10/3/2021
当然,为什么不呢?试一试吧。
1赞 mikemaccana 10/25/2021
@trincot这是一个很好的答案,您是否考虑过将其作为模块发布到 npm 上?
0赞 Sámal Rasmussen 10/3/2023
只有 1.6 kb 😍 (根据 mothereff.in/byte-counter)
1赞 trincot 11/5/2023
啊,谢谢你测试这个!我当时显然没有用负数进行测试。现在应该没问题了。
0赞 Leslie Wong 11/26/2021 #5

将 @trincot 的 BigDecimal 的出色实现包装到一个 NPM 模块中,并结合了 BigInt polyfill JSBI 和 Reverse Polish 表示法算法。

有了这个模块,现在可以在JS中执行任意算术计算,甚至与IE11兼容。

npm 安装 jsbi 计算器

import JBC from "jsbi-calculator";

const { calculator } = JBC;

const expressionOne = "((10 * (24 / ((9 + 3) * (-2)))) + 17) + 5";
const resultOne = calculator(expressionOne);
console.log(resultOne);
// -> '12'

const max = String(Number.MAX_SAFE_INTEGER);
console.log(max);
// -> '9007199254740991'
const expressionTwo = `${max} + 2`;
const resultTwo = calculator(expressionTwo);
console.log(resultTwo);
// -> '9007199254740993'

这是指向 npm 页面的链接。https://www.npmjs.com/package/jsbi-calculator

再次感谢@trincot的灵感。