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PHP Float/Integer类型

category: 编程语言

Integer 整型

int 是集合 ℤ = {..., -2, -1, 0, 1, 2, ...} 中的某个数。

语法

整型值 Int 可以使用十进制，十六进制，八进制或二进制表示，前面可以加上可选的符号（- 或者 +）。可以用 负运算符来表示一个负的int。

要使用八进制表达，数字前必须加上 0（零）。PHP 8.1.0 起，八进制表达也可以在前面加上 0o 或者 0O 。

要使用十六进制表达，数字前必须加上0x。 要使用二进制表达，数字前必须加上 0b。

从 PHP 7.4.0开始，整型数值可能会包含下划线 (_)，为了更好的阅读体验，这些下划线在展示的时候，会被 PHP 过滤掉。

示例 #1 整数文字表达


<?php
$a = 1234; // 十进制数
$a = 0123; // 八进制数 (等于十进制 83)
$a = 0o123; // 八进制数 (PHP 8.1.0 起)
$a = 0x1A; // 十六进制数 (等于十进制 26)
$a = 0b11111111; // 二进制数字 (等于十进制 255)
$a = 1_234_567; // 整型数值 (PHP 7.4.0 以后)
?>

int literal 的结构形式从 PHP 8.1.0 开始是（之前不允许使用 0o 或 0O 八进制前缀，并且 PHP 7.4.0 之前不允许使用下划线）：

decimal     : [1-9][0-9]*(_[0-9]+)*
            | 0

hexadecimal : 0[xX][0-9a-fA-F]+(_[0-9a-fA-F]+)*

octal       : 0[oO]?[0-7]+(_[0-7]+)*

binary      : 0[bB][01]+(_[01]+)*

integer     : decimal
            | hexadecimal
            | octal
            | binary

整型数 int 的字长和平台有关，尽管通常最大值是大约二十亿（32 位有符号）。64 位平台下的最大值通常是大约 9E18。

PHP 不支持无符号的 int。int 值的字长可以用常量 PHP_INT_SIZE来表示， 最大值可以用常量 PHP_INT_MAX 来表示， 最小值可以用常量 PHP_INT_MIN 表示。

整数溢出

如果给定的一个数超出了 int 的范围，将会被解释为 float。同样如果执行的运算结果超出了 int 范围，也会返回 float。

示例 #2 32 位系统下的整数溢出


<?php
$large_number = 2147483647;
var_dump($large_number);                     // int(2147483647)

$large_number = 2147483648;
var_dump($large_number);                     // float(2147483648)

$million = 1000000;
$large_number =  50000 * $million;
var_dump($large_number);                     // float(50000000000)
?>

示例 #3 64 位系统下的整数溢出


<?php
$large_number = 9223372036854775807;
var_dump($large_number);                     // int(9223372036854775807)

$large_number = 9223372036854775808;
var_dump($large_number);                     // float(9.2233720368548E+18)

$million = 1000000;
$large_number =  50000000000000 * $million;
var_dump($large_number);                     // float(5.0E+19)
?>

PHP 没有 int 除法取整运算符，要使用 intdiv() 实现。 1/2 产生出 float 0.5。 值可以舍弃小数部分，强制转换为 int，或者使用 round() 函数可以更好地进行四舍五入。


<?php
var_dump(25/7);         // float(3.5714285714286) 
var_dump((int) (25/7)); // int(3)
var_dump(round(25/7));  // float(4) 
?>

转换为整型

要明确地将一个值转换为 int，用 (int) 或 (integer) 强制转换。不过大多数情况下都不需要强制转换，因为当运算符，函数或流程控制需要一个 int 参数时，值会自动转换。还可以通过函数 intval() 来将一个值转换成 int 整型。

将 resource 转换成 int 时，结果会是 PHP 运行时为 resource 分配的唯一资源号。

从布尔值转换

false 将产生出 0（零），true 将产生出 1（壹）。

从浮点型转换

当从浮点数 float 转换成整数 int时，将向下取整。自 PHP 8.1.0 起，当将非整数类型的 float 转换为失去精度的 int 时，会发出弃用通知。


<?php

function foo($value): int {
  return $value; 
}

var_dump(foo(8.1)); // 自 PHP 8.1.0 起：“Deprecated: Implicit conversion from float 8.1 to int loses precision”
var_dump(foo(8.1)); // PHP 8.1.0 之前为 8
var_dump(foo(8.0)); // 8 in both cases

var_dump((int)8.1); // 8 in both cases
var_dump(intval(8.1)); // 8 in both cases
?>

如果浮点数超出了 int 范围（32 位平台下通常为 +/- 2.15e+9 = 2^31，64 位平台下，通常为 +/- 9.22e+18 = 2^63），则结果为未定义， 因为没有足够的精度给出一个确切的 int 结果。 在此情况下没有警告，甚至没有任何通知！

注意: NaN 和 Infinity 在转换成 int 时是零。

警告 绝不要将未知的分数强制转换为 int，这样有时会导致不可预料的结果。


<?php
echo (int) ( (0.1+0.7) * 10 ); // 显示 7!
?>

参见关于浮点数精度的警告。

从字符串转换

如果 string 是 numeric 或者前导数字，则将它解析为相应的 int 值，否则将转换为零（0）。

从 NULL 转换

null 会转换为零（0）。

从其它类型转换

警告 没有定义从其它类型转换为 int 的行为。

 不要依赖任何现有的行为，因为它会未加通知地改变。

Float 浮点型

浮点型（也叫浮点数 float，双精度数 double 或实数 real）可以用以下任一语法定义：


<?php
$a = 1.234; 
$b = 1.2e3; 
$c = 7E-10;
$d = 1_234.567; // 从 PHP 7.4.0 开始支持
?>

浮点数的形式表示（PHP 7.4.0 之前不支持下划线）：

LNUM          [0-9]+(_[0-9]+)*
DNUM          ([0-9]*(_[0-9]+)*[\.]{LNUM}) | ({LNUM}[\.][0-9]*(_[0-9]+)*)
EXPONENT_DNUM (({LNUM} | {DNUM}) [eE][+-]? {LNUM})

浮点数的字长和平台相关，尽管通常最大值是 1.8e308 并具有 14 位十进制数字的精度（64 位 IEEE 格式）。

警告

浮点数的精度

浮点数的精度有限。尽管取决于系统，PHP 通常使用 IEEE 754 双精度格式，则由于取整而导致的最大相对误差为 1.11e-16。非基本数学运算可能会给出更大误差，并且要考虑到进行复合运算时的误差传递。

此外，以十进制能够精确表示的有理数如 0.1 或 0.7，无论有多少尾数都不能被内部所使用的二进制精确表示，因此不能在不丢失一点点精度的情况下转换为二进制的格式。这就会造成混乱的结果：例如，floor((0.1+0.7)*10) 通常会返回 7 而不是预期中的 8，因为该结果内部的表示其实是类似 7.9999999999999991118...。

所以永远不要相信浮点数结果精确到了最后一位，也永远不要比较两个浮点数是否相等。如果确实需要更高的精度，应该使用任意精度数学函数或者 gmp 函数。

参见» 浮点数指南网页的简单解释。

转换为浮点数

从 string 转换

如果 string 是 numeric 或者前导数字，则将它解析为相应的 float 值，否则将转换为零（0）。

从其他类型转换

对于其它类型的值，其情况类似于先将值转换成 int，然后再转换成 float。 请参阅“转换为整型”一节以获取更多信息。

注意: 某些类型在转换成 int 时有未定义行为，转换为 float 时也会如此。

比较浮点数

如上述警告信息所言，由于内部表达方式的原因，比较两个浮点数是否相等是有问题的。不过还是有迂回的方法来比较浮点数值的。

要测试浮点数是否相等，要使用一个仅比该数值大一丁点的最小误差值。该值也被称为机器极小值（epsilon）或最小单元取整数，是计算中所能接受的最小的差别值。

$a 和 $b 在小数点后五位精度内都是相等的。


<?php
$a = 1.23456789;
$b = 1.23456780;
$epsilon = 0.00001;

if(abs($a-$b) < $epsilon) {
    echo "true";
}
?>

NaN

某些数学运算会产生一个由常量 NAN 所代表的结果。此结果代表着一个在浮点数运算中未定义或不可表述的值。任何拿此值与其它任何值（除了 true）进行的松散或严格比较的结果都是 false。

由于 NAN 代表着任何不同值，不应拿 NAN 去和其它值进行比较，包括其自身，应该用 is_nan() 来检查

数字字符串

如果一个 PHP string 可以被解释为 int 或 float 类型，则它被视为数字字符串。

PHP 8.0.0 正式可用：

WHITESPACES      \s*
LNUM             [0-9]+
DNUM             ([0-9]*)[\.]{LNUM}) | ({LNUM}[\.][0-9]*)
EXPONENT_DNUM    (({LNUM} | {DNUM}) [eE][+-]? {LNUM})
INT_NUM_STRING   {WHITESPACES} [+-]? {LNUM} {WHITESPACES}
FLOAT_NUM_STRING {WHITESPACES} [+-]? ({DNUM} | {EXPONENT_DNUM}) {WHITESPACES}
NUM_STRING       ({INT_NUM_STRING} | {FLOAT_NUM_STRING})

PHP 也有前导数字字符串的概念。 这只是一个字符串，其开头类似于数字字符串，后跟任何字符。

>注意:

任何包含字母 E 周围是数字的字符串都将视为以科学计数法表示的数字。这会产生意想不到的效果。

<?php
var_dump("0D1" == "000"); // false, "0D1" 不是科学计数法
var_dump("0E1" == "000"); // true, "0E1" is 0 * (10 ^ 1), or 0
var_dump("2E1" == "020"); // true, "2E1" is 2 * (10 ^ 1), or 20
?>

在数字上下文中使用的字符串

当一个 string 需要被当作一个数字计算时，（例如：算术运算， int 类型声明等)，则采取以下步骤来确定结果：

  1. 如果 string 是数字，当 string 
      是整数字符串并且符合 int 类型的范围限制（即是 PHP_INT_MAX 
  定义的值），则解析为 int ，否则解析为 float 。
  1. 如果上下文允许前导数字和一个 string，如果 string 的前导部分是整数数字字符串且符合 int 
      类型限制（由 **`PHP_INT_MAX`** 定义），则解析为 int ，否则解析为 float 。
  此外，还会导致 **`E_WARNING`** 级别的错误。
  1. 如果 string 不是数字，则会抛出一个 TypeError 的异常。

PHP 8.0.0 之前的行为

在 PHP 8.0.0 之前， 只有在前导空格的时候，string 才被认为是数字；如果它有尾随空格，则该字符串被视为是前导数字。

在 PHP 8.0.0 之前，当在数字上下文中使用字符串时，它将执行与上述相同的步骤，但有以下区别：

  • 使用前导数字字符串将导致 E_NOTICE 
      而不是 **`E_WARNING`** 错误。
  • 如果字符串不是数字，则会导致 E_WARNING 
      错误并返回 `0` 。

在 PHP 7.1.0 之前，则既不会导致 E_NOTICE，也不会导致 E_WARNING。


<?php
$foo = 1 + "10.5";                // $foo 是 float (11.5)
$foo = 1 + "-1.3e3";              // $foo 是 float (-1299)
$foo = 1 + "bob-1.3e3";           // PHP 8.0.0 起产生 TypeError；在此之前 $foo 是 integer (1)
$foo = 1 + "bob3";                // PHP 8.0.0 起产生 TypeError；在此之前 $foo 是 integer (1)
$foo = 1 + "10 Small Pigs";       // PHP 8.0.0 起，$foo 是 integer (11)，并且产生 E_WARNING；在此之前产生 E_NOTICE
$foo = 4 + "10.2 Little Piggies"; // PHP 8.0.0 起，$foo 是 float (14.2)，并且产生 E_WARNING；在此之前产生 E_NOTICE
$foo = "10.0 pigs " + 1;          // PHP 8.0.0 起，$foo 是 float (11)，并且产生 E_WARNING；在此之前产生 E_NOTICE
$foo = "10.0 pigs " + 1.0;        // PHP 8.0.0 起，$foo 是 float (11)，并且产生 E_WARNING；在此之前产生 E_NOTICE
?>