asika/math

此包已被废弃且不再维护。未建议替代包。

PHP 5.3 的任意精度算术库

0.7.0 2017-07-06 13:22 UTC

README

用于处理任意精度数字的库。

Build Status Coverage Status Latest Stable Version License

有关类和方法列表的完整信息,请查看API 文档

安装

此库可通过 Composer 安装。只需在您的 composer.json 文件中定义以下要求即可

{
    "require": {
        "asika/math": "0.7.*"
    }
}

要求

此库需要 PHP 5.3、PHP 7 或 HHVM

虽然此库可以在任何 PHP 安装上无缝工作,但强烈建议您安装 GMPBCMath 扩展以加快计算速度。将自动选择运行时可用最快的计算器实现。

项目状态 & 发布流程

虽然此库仍在开发中,但经过充分测试,应足够稳定以在生产环境中使用。

当前版本号格式为 0.x.y。当引入非破坏性更改(添加新方法、优化现有代码等)时,y 将增加。

当引入破坏性更改时,将始终开始新的 0.x 版本周期。

因此,可以将项目锁定到给定的版本周期,例如 0.7.*

如果您需要升级到较新的版本周期,请查看发布历史以获取每个后续 0.x.0 版本引入的更改列表。

包内容

此库在 Brick\Math 命名空间中提供了以下公共类

以及在 Brick\Math\Exception 命名空间中的以下异常

概述

实例化

类的构造函数不是公开的,您必须使用工厂方法来获取实例。

所有类都提供了一个接受以下任何类型的 of() 工厂方法:

  • BigNumber 实例
  • int 数字
  • float 数字
  • 整数、小数和有理数的字符串表示

示例

BigInteger::of(123546);
BigInteger::of('9999999999999999999999999999999999999999999');

BigDecimal::of(1.2);
BigDecimal::of('9.99999999999999999999999999999999999999999999');

BigRational::of('2/3');
BigRational::of('1.1'); // 11/10

注意,所有 of() 方法接受上述所有表示形式,只要它能安全地转换为当前类型

BigInteger::of('1.00'); // 1
BigInteger::of('1.01'); // ArithmeticException

BigDecimal::of('1/8'); // 0.125
BigDecimal::of('1/3'); // ArithmeticException

关于原生整数:从 int 实例化是安全的,只要您不超过平台的最大值 (PHP_INT_MAX),否则 PHP 会无提示将其透明地转换为 float,可能导致信息丢失。如有疑问,请优先选择从 string 实例化,它支持无限位数的数字。

echo BigInteger::of(999999999999999999999); // 1000000000000000000000
echo BigInteger::of('999999999999999999999'); // 999999999999999999999

关于浮点值:从 float 实例化可能是不安全的,因为浮点值设计上是不精确的,可能导致信息丢失。始终优先从 string 实例化,它支持无限位数的数字。

echo BigDecimal::of(1.99999999999999999999); // 2
echo BigDecimal::of('1.99999999999999999999'); // 1.99999999999999999999

不可变性与链式调用

BigIntegerBigDecimalBigRational 类是不可变的:它们的值永远不会改变,因此可以安全地传递。所有返回 BigIntegerBigDecimalBigRational 的方法都会返回一个新的对象,而不会影响原始对象。

$ten = BigInteger::of(10);

echo $ten->plus(5); // 15
echo $ten->multipliedBy(3); // 30

方法可以链式调用,以提高可读性。

echo BigInteger::of(10)->plus(5)->multipliedBy(3); // 45

参数类型

所有接受数字的方法:例如 plus()minus()multipliedBy() 等,都接受与 of() 相同的类型。例如,给定以下数字

$integer = BigInteger::of(123);

以下行是等价的

$integer->multipliedBy(123);
$integer->multipliedBy('123');
$integer->multipliedBy($integer);

就像 of() 一样,其他类型的 BigNumber 也是可接受的,只要它们可以安全地转换为当前类型。

echo BigInteger::of(2)->multipliedBy(BigDecimal::of('2.0')); // 4
echo BigInteger::of(2)->multipliedBy(BigDecimal::of('2.5')); // ArithmeticException
echo BigDecimal::of(2.5)->multipliedBy(BigInteger::of(2)); // 5.0

除法与舍入

BigInteger

默认情况下,除以 BigInteger 会返回除法的精确结果,或者如果除法的余数不为零,则抛出异常。

echo BigInteger::of(999)->dividedBy(3); // 333
echo BigInteger::of(1000)->dividedBy(3); // RoundingNecessaryException

您可以传递一个可选的舍入模式来舍入结果,如果需要的话。

echo BigInteger::of(1000)->dividedBy(3, RoundingMode::DOWN); // 333
echo BigInteger::of(1000)->dividedBy(3, RoundingMode::UP); // 334

如果您对商和余数感兴趣,也有相应的函数。

echo BigInteger::of(1000)->quotient(3); // 333
echo BigInteger::of(1000)->remainder(3); // 1

您甚至可以同时获取两者。

list ($quotient, $remainder) = BigInteger::of(1000)->quotientAndRemainder(3);
BigDecimal

除以 BigDecimal 总是需要指定一个刻度。如果除法的精确结果不适合给定的刻度,必须提供舍入模式

echo BigDecimal::of(1)->dividedBy('8', 3); // 0.125
echo BigDecimal::of(1)->dividedBy('8', 2); // RoundingNecessaryException
echo BigDecimal::of(1)->dividedBy('8', 2, RoundingMode::HALF_DOWN); // 0.12
echo BigDecimal::of(1)->dividedBy('8', 2, RoundingMode::HALF_UP); // 0.13

如果您知道除法会产生有限的小数位数,可以使用 exactlyDividedBy(),它会自动计算所需的刻度以适应结果,或者在除法产生无限循环小数时抛出异常。

echo BigDecimal::of(1)->exactlyDividedBy(256); // 0.00390625
echo BigDecimal::of(1)->exactlyDividedBy(11); // RoundingNecessaryException
BigRational

BigRational 的除法结果始终可以精确表示。

echo BigRational::of('123/456')->dividedBy('7'); // 123/3192
echo BigRational::of('123/456')->dividedBy('9/8'); // 984/4104

序列化

BigIntegerBigDecimalBigRational 可以在机器上安全序列化,并在另一台机器上反序列化,即使这些机器不共享相同的 PHP 扩展集。

例如,在支持 GMP 的机器上序列化,并在没有安装此扩展的机器上反序列化,仍然可以按预期工作。