PHP是一种弱类型语言,这样的特性,必然要求有无缝透明的隐式类型转换,PHP内部使用zval来保存任意类型的数值,zval的结构如下(5.2为例):
代码如下:
information */
zvalue_value value; /* value */
zend_uint refcount;
zend_uchar type; /* active type */
zend_uchar is_ref;
};
上面的结构中,实际保存数值本身的是zvalue_value联合体:
代码如下:
今天的话题,我们只关注其中的俩个成员,lval和dval,我们要意识到,long lval是随着编译器,OS的字长不同而不定长的,它有可能是32bits或者64bits,而double dval(双精度)由规定,是定长的,一定是64bits.
请记住这一点,造就了PHP的一些代码的”非平台无关性”. 我们接下来的讨论,除了特别指明,都是假设long为64bits
IEEE 754的浮点计数法,我这里就不引用了,大家有兴趣的可以自己查看,关键的一点是,double的尾数采用52位bit来保存,算上隐藏的1位有效位,一共是53bits.
在这里,引出一个很有意思的问题,我们用c代码举例(假设long为64bits):
代码如下:
请问,a的取值在什么范围内的时候,上面的代码可以断言成功?(留在文章最后解答)
现在我们回归正题,PHP在执行一个脚本之前,首先需要读入脚本,分析脚本,这个过程中也包含着,对脚本中的字面量进行zval化,比如对于如下脚本:
代码如下:
PHP
$a = 9223372036854775807; //64位有符号数最大值
$b = 9223372036854775808; //最大值+1
var_dump($a);
var_dump($b);
输出:
代码如下:
也就说,PHP在词法分析阶段,对于一个字面量的数值,会去判断,是否超出了当前系统的long的表值范围,如果不是,则用lval来保存,zval为IS_LONG,否则就用dval表示,zval IS_FLOAT.
当然,为了保险起见,我们应该使用字符串来保存大整数,并且采用比如这样的数学函数库来进行计算.
凡是大于最大的整数值的数值,我们都要小心,因为它可能会有精度损失:
代码如下:
PHP
$a = 9223372036854775807;
$b = 9223372036854775808;
输出是false.
var_dump($a === ($b - 1));
现在接上开头的讨论,之前说过,PHP的整数,可能是32位,也可能是64位,那么就决定了,一些在64位上可以运行正常的代码,可能会因为隐形的类型转换,发生精度丢失,从而造成代码不能正常的运行在32位系统上.
所以,我们一定要警惕这个临界值,好在PHP中已经定义了这个临界值:
代码如下:
另外,还有一个关键的配置,会让我们产生迷惑,这个配置就是,这配置决定了PHP再输出一个float值的时候,输出多少有效位.
最后,我们再来回头看上面提出的问题,也就是一个long的整数,最大的值是多少,才能保证转到float以后再转回long不会发生精度丢失?
比如,对于整数,我们知道它的二进制表示是,101,现在,让我们右移俩位,变成1.01,舍去高位的隐含有效位1,我们得到在double中存储5的二进制数值为:
代码如下:
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