PHP中的任意精度数学答案

【问题标题】：Arbitrary-Precision Math in PHPPHP中的任意精度数学
【发布时间】：2011-10-21 03:50:01
【问题描述】：

我目前正在尝试弄清楚如何在 PHP 中使用任意精度的数字。所以我想我的第一个问题是什么是任意精度数学。我试着用谷歌搜索一个好的定义，但由于某种原因，没有人能用足够简单的词来表达它。

二、PHP中的BCMath和GMP库有什么区别？我听说 GMP 的 API 是“更新鲜的”，但 idk。一个更好吗？

我的最后一个问题是 BCMath/GMP 需要什么类型的数字。显然它采用字符串形式的普通整数（例如“5.34”），但我已经看到 BCMath 函数直接与表示常规整数的八位字节字符串一起使用的实现（例如“\x12\x23\x45\x67”），我'听说被称为“bigint”，但谷歌又一次没有为我带来任何好处。

【问题讨论】：

理论上两者都允许使用任意长度的数字，只要它们作为字符串输入库即可。它归结为具有更好的 API 来满足您的目的。 bc 纯粹使用字符串，而 gmp 可以接受字符串但也使用自己的内部表示。
注意：要使用任意精度的算术，您可以使用诸如 brick/math 之类的库，它会在后台自动使用 GMP、BCMath 甚至纯 PHP，具体取决于每个扩展的可用性.这样您就不必在 GMP 和 BCMath 之间进行选择，并且可以使用一个不错的 OO API。

标签： php biginteger gmp arbitrary-precision bcmath

【解决方案1】：

究竟什么是任意精度数学？
任意精度算术又名“bignum math”，引入了一种对数字执行算术运算的方法，其位数仅受可用内存量的限制。这与由主机系统的 CPU/ALU 提供的固定精度算术不同，其中表示的数字的最大大小/精度是寄存器位数的一个因素这些硬件处理器。

固定精度算术在存储方面速度快、效率高，并且是内置/普遍可用的。然而，它适用于有限的（如果只是有时“足够大”）数值范围。任意精度算术速度较慢，有点浪费存储空间，并且需要专门的库，例如 GMP 或 BCMath。

BCMath 和 GMP 库有什么区别
最显着的区别是 GMP 适用于 [任意精度] 整数值，而 BCMath 允许 [任意精度] 十进制 / 类似浮点值。
这两种 API 都很难学习，但 BCMath 可能更直观一些（除了支持类似浮点的值）

一个人选择特定库而不是另一个库通常是由预期用途（或给定平台上的可用性）驱动的。在您深入研究 MP 应用程序之前，大多数库都符合要求并且通常是等效的（当然，在其类中，即如果您需要浮点数，请避免使用仅整数库）。

BCMath/GMP 需要什么类型的数字？
与大多数任意精度数学包一样，这两个库在其 API 中使用字符串，即表示其输入和输出数值。
在内部......一些像GMP这样的包有自己的数字表示。这种结构的特性通常是在最小化存储需求和允许快速计算（包括将这种结构“序列化/反序列化”到文本文件/从文本文件中“序列化/反序列化”）之间的折衷。
问题中的示例"\x12\x23\x45\x67" 称为BCD，即二进制编码的十进制。它允许每个字节存储 2 个十进制数字，有时被任意精度算术库使用。

【讨论】：

感谢您的回答！我只有两点需要澄清。是否有理由在常规整数上使用 BCD？ BCMath 和 GMP 是否都接受 BCD 以及常规整数 [/BCMath 的浮点数]？
BCMath 和 GMP 都不接受以 BCD 表示的值。 BCD 的优势（与具有一位数字或特殊字符（如点或减号等）的字符串相比）是 BCD 更紧凑：每个字节存储 2 位而不是 1 位，同时保持易于映射到数字的表示（数字中的特定数字恰好对应一个且只有一个半字节）。 BCD 的一个缺点是它不能用 C 字符串表示（因为可能出现 2 个零，这与空终止符混淆。
通常，你不想/不需要使用 BCD，但这种格式有时是任意精度算术库的内部格式，也用于特殊应用程序。
这确实揭示了很多光。这意味着 BCMath 扩展 是用于涉及金钱的计算的方式。甚至Blockchain's PHP API Client Library 也建议使用 BCMath 进行比特币计算！ 注意：永远不要忘记指定你的比例（通常是第三个参数）！

【解决方案2】：

GMP 比 BCMath 快很多，尽管使用 OpenSSL 可以使 BCMath 更快。以下是比较各种技术的基准：

http://phpseclib.sourceforge.net/math/intro.html

【讨论】：