PHP浮点数精度导致while循环满足条件却无法进入问题排查

这是典型的浮点数精度丢失问题：PHP和绝大多数编程语言的浮点数采用二进制存储规则，0.1、0.02这类十进制小数无法被二进制精确表示，多次加减操作后会产生肉眼不可见的微小误差。你通过echo看到的0.02是输出时自动四舍五入后的结果，实际存储的数值可能是0.0199999999999996这类略小于0.02的值，才会出现看起来满足>=0.02的判断条件、却没有进入对应循环的异常表现。

方案1：转分单位整数运算（最稳妥） #

将所有金额单位从元转换为分，全程用整数做计算，完全规避浮点数精度问题，修改后代码如下：

<?php
function leastChange($price, $payment) {
    $coins = array();
    // 转成分单位整数，加0.5是为了避免浮点数转整数时的截断误差
    $change = (int)(($payment - $price) * 100 + 0.5);
    echo ($change / 100) . "<br>";

    while ($change >= 50) {
        $change -= 50;
        $coins[] = "50c";
    }
    while ($change >= 20) {
        $change -= 20;
        $coins[] = "20c";
    }
    while ($change >= 10) {
        $change -= 10;
        $coins[] = "10c";
    }
    while ($change >= 5) {
        $change -= 5;
        $coins[] = "5c";
    }

    echo ($change / 100) . "<br>";

    while ($change >= 2) {
        echo "entered 2c with " . ($change / 100) . "<br>";
        $change -= 2;
        $coins[] = "2c";
    }
    while ($change >= 1) {
        echo "entered 1c with " . ($change / 100) . " <br>";
        $change -= 1;
        $coins[] = "1c";
    }

    foreach ($coins as $item){
        echo $item. " ";
    }
       
}

leastChange(1.98, 8);
echo '<br>';
leastChange(1.98, 5);
?>

方案2：判断加误差容忍范围 #

如果不想修改原有运算逻辑，可以在所有浮点数比较的地方引入一个极小的误差容忍值（也叫epsilon），抵消精度误差的影响，比如：

• 把$change >= 0.02修改为$change >= 0.02 - 1e-8
• 其他所有类似的浮点数比较都做相同修改即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jake Clifford