Problema
Testem aí nos consoles dos seus browsers:
1067.11-1000 = 67.1099999999999
O correto seria 67.11
- Alguém poderia me explicar isso?
- E como faço para resolver isso?
Testem aí nos consoles dos seus browsers:
1067.11-1000 = 67.1099999999999
O correto seria 67.11
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.
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
.
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.
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:
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.
Nesse caso, os cálculos são feitos por software(...)
Isso soa tão estranho.
Commented
13/02/2014 às 14:30
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) );