43

Problema

Testem aí nos consoles dos seus browsers:

1067.11-1000 = 67.1099999999999

O correto seria 67.11

  1. Alguém poderia me explicar isso?
  2. E como faço para resolver isso?
4
  • 4
    As respostas adicionadas já são bastante completas, por isso não vou postar mais uma. Mas se quiser ler mais sobre o assunto e perceber porque é que operações em vírgula-flutuante podem ser "traiçoeiras" e devem ser usadas com cuidado, sugiro este artigo: hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/28/14/29/PDF/…
    – easuter
    Commented 19/02/2014 às 14:15
  • Fiz uma resposta mostrando exatamente o que está acontecendo na memória do computador, para que fique claro o que está acontecendo. Espero que ajude! Commented 1/04/2014 às 20:23
  • Se quiser ainda mais detalhes, poderia mostrar também como é feita a conversão entre double/string... acho que só faltou isso para fechar a resposta que dei. Commented 1/04/2014 às 20:24
  • @MiguelAngelo Esta conversão poderia ser mostrada aqui: pt.stackoverflow.com/q/264529/3082 Commented 21/12/2017 às 12:57

3 Respostas 3

62
+100

Resposta curta

Isso ocorre por causa de uma imprecisão na conversão do valor 1067.11 para a representação do número em memória... imprecisão esta, que é revelada ao subtrair o valor 1000.

Resposta longa

Fatores da imprecisão

Imprecisões numéricas ocorrem por uma variedade de fatores, que decorrem da forma com que tais números são representados pelo computador.

Números com ponto flutuante, nos sistemas modernos são geralmente representados de acordo com a norma IEEE 754 de forma nativa. O javascript especificamente, usa o double para representar todos os números.

No caso do double da norma IEEE 754, imprecisões são causadas por dois fatores:

  • Quantidade de espaço para representar o número é finita. No caso corrente, esta limitação não é o que causa a imprecisão.

  • Base numérica do expoente é 2, que não pode ser alinhada com a base do número original 1067.11 que está na base 10. Esse é o causador da imprecisão no caso corrente.

Para entender melhor temos de ver como exatamente é representado o tipo double.

Componentes de um double

O double da norma IEEE 754 é formado da seguinte maneira:

  • sinal: 1 bit para o sinal

  • expoente: inteiro de 11 bits, para indicar o valor do expoente deslocado 1023 unidades, ou então um dos dois valores com significados especiais: 0x000 para valores subnormais e zero; 0x7FF para representar infinito e NaN. (i.e. 2x - 1023, onde x é o valor inteiro do campo)

  • mantissa: 52 bits, para valores normais do expoente, representa um valor racional que vai de 1.0 inclusive até 2.0 exclusive, matematicamente [1, 2[. Para o valor do expoente 0x000, então representa valores subnormais (i.e. menores que o menor valor normal representável) ou zero; Para o valor do expoente 0x7FF representa infinito se for 0, ou NaN se for diferente de 0.

Por que imprecisão aparece só após subtrair 1000

Apesar de não parecer, o número 1067.11 não pode ser representado exatamente pelo javascript. Então como é que o javascript consegue converter esse número de volta para string, exatamente como "1067.11"?

alert(1067.11); // vai mostrar "1067.11", como é possível então?

Isso ocorre pois a implementação do javascript é esperta... na hora de converter para string, mostra o valor mais curto que seria representável por este valor de double.

Isso acontece pois um único valor de double resulta de várias conversões de string para double:

1067.1100000000000000000001
1067.11000000000000001
1067.11000000000001
1067.11
1067.10999999999978626875
1067.1099999999997862687453
1067.10999999999978626874509
1067.1099999999998999553285190717

Ao escrever qualquer um dos números acima no console do chrome, o resultado é 1067.11... pois esta é a string mais curta.

Mas a verdade é que você está sendo enganando!

  • O valor exato da string "1067.11" convertida para double é 1067.1099999999998999553285190717.

  • O valor exato menos 1000 é 67.1099999999998999553285190717.

  • O valor mais curto representável pelo double anterior é 67.1099999999999.

  • Conclusão:

                              1067.11 - 1000 == 67.1099999999999
                                é **EXATAMENTE** o mesmo que
    1067.1099999999998999553285190717 - 1000 == 67.1099999999998999553285190717  
    

Ou seja:

    O que realmente acontece na memória  =>    O que é mostrado para você
    1067.1099999999998999553285190717    =>    1067.11
  - 1000                                 =>  - 1000
    ---------------------------------          ------------------
      67.1099999999998999553285190717    =>      67.1099999999999

Referências

Minhas fontes de informações e aprendizado:

29

Fonte: http://www.guj.com.br/8905-problemas-no-calculo-com-javascript

O porquê disso é o seguinte.

O computador não trabalha bem com casas decimais. Como você sabe, os dados são representados internamente no formato binário.

O número 4, por exemplo, é representado pelo computador assim:

100 (onde 1x2^2 + 0x2^1 + 0x2^0 = 4)

Como é representado um número com casas decimais? O número fica impreciso porque, depois da vírgula, cada bit ligado representa 2^-n, onde n é o número da casa contada da direita pra esquerda, a partir do 1. Assim, o número 2,5 seria representado em binário por:

2 = 10 
0,5 = 0.1
2,5 = 10.1

Agora, considere o esforço de escrever uma fração que não é múltipla de 2, como 0,3, usando potências de 2:

A primeira potência que usaríamos poderia ser 1/4, que é 0,25. Para melhorar a precisão, podemos somar 1/32, que é 0,03125. Obteríamos então, 0,28125. E se quiséssemos aumentar ainda mais a precisão? Daria para somar 1/64, que é 0,015625, e obteríamos 0,296875... Nosso número já está assim: 0,3 = 0,010011

Poderíamos continuar somando com divisores múltiplos de 2 cada vez maiores, mas dificilmente chegaríamos em 0,3. Esse comportamento assintótico é extremamente inconveniente e, para uma base como 2, extremamente frequente.

Com isso, vemos que o sistema de base 2 é muitíssimo pobre para representar números que não podem ser obtidos por frações de 2. E daí que vem essa imprecisão toda. O que o computador faz é aumentar (muito) o número de bits quando contas envolvendo floats são feitas. Isso atenua o problema, mas não o resolve. Pequenas dicas de programação (como multiplicar antes de dividir, quando possível) também ajudam.

Entretanto, muitas vezes não é suficiente. O Java (mas não o JavaScript) fornece classes (BigDecimal e BigInteger) para que você manipule números de precisão arbitrária. Nesse caso, os cálculos são feitos de maneira indireta, e são muito mais lentos comparados à maneira primitiva. Mas ainda sim, quebram um galhão.

Isso explica o seu número estranho. Não é um bug do JavaScript, é a forma que os computadores funcionam. O mesmo problema irá se repetir em todas as linguagens de programação.

9
  • 2
    Nesse caso, os cálculos são feitos por software(...) Isso soa tão estranho. Commented 13/02/2014 às 14:30
  • 5
    Boa, esta pergunta e resposta estavam faltando no site. Só acho que valeria a pena mencionar algumas questões mais "burocráticas", como o uso do padrão IEEE 754 no js.
    – bfavaretto
    Commented 13/02/2014 às 14:32
  • 4
    "O mesmo problema irá se repetir em todas as linguagens de programação." Descordo desta sua colocação. Isso é uma questão de como cada linguagem trata dados numéricos e não um problema de como o computador armazena números e coisa e tal. Commented 13/02/2014 às 16:45
  • 1
    @EdgarMunizBerlinck a necessidade de se criar uma biblioteca/pacote de precisão arbitrária decorre do fato de computadores armazenarem informação de forma binária, não é algo da lógica ou sintaxe ou etc da linguagem em si. Com essas bibliotecas você aumenta a precisão dos números reais nos computadores, mas não consegue representá-los exatamente nunca. Commented 21/02/2014 às 20:38
  • 1
    @EdgarMunizBerlinck Na verdade, o BigDecimal do Java varia de comportamento. Se você usar o construtor que recebe um double ele também opera internamente de forma "errônea", o próprio javadoc orienta nisso. O mesmo ocorre no método BigDecimal#valueOf(double). Commented 24/02/2014 às 18:24
17

Acho que a primeira parte da pergunta já está bem respondida.. :)

Quanto à segunda, no JavaScript você pode formatar o seu número em ponto-fixo utilizando o método Number.prototype.toFixed()

O método recebe um parâmetro indicando a quantidade de dígitos:

(1067.11-1000).toFixed(2);

nesse caso, o resultado será a string "67.11".

Para explicitamente trabalhar com ele novamente como número:

resultado = Number( (1067.11 - 1000).toFixed(2) );
2
  • Boa, deu certo ;) Commented 28/03/2014 às 20:21
  • 2
    Todos explicaram, mas o unico que resolveu foi você, valeu
    – Skywalker
    Commented 13/05/2015 às 14:07

Você deve fazer log-in para responder a esta pergunta.

Esta não é a resposta que você está procurando? Pesquise outras perguntas com a tag .