PHPパック機能の「F」と「D」の違いは何ですか？フローティングポイントの精度トラップに踏み込んだことがありますか？

M66 2025-06-23

PHPでは、パック関数は非常に実用的なツールであり、指定された形式のバイナリ文字列にデータをパッケージ化するために使用され、ネットワーク伝送、ファイルストレージ、その他のシナリオでよく使用されます。特に、フローティングポイント番号に関しては、 Packは「F」と「D」の2つの形式コードを提供します。これは似ていますが、実際には本質的な違いがあります。今日は、2つとフローティングポイント精度トラップの違いを調査します。

パック関数の簡単なレビュー

パック関数の基本的な使用法は次のとおりです。

 pack(string $format, mixed ...$values): string

フォーマット文字列に基づいて、後続のパラメーターをバイナリデータに変換します。

その中で、一般的な浮動小数点形式コードは次のとおりです。

「F」：シングルエシジョンフローティングポイント番号（フロート、4バイト）
「D」：ダブル精度の浮動小数点番号（ダブル、8バイト）

「F」と「D」の違い

1。異なるデータサイズ

「F」は、 4バイトのシングルエシジョンフローティングポイント番号、つまりフロートタイプに対応し、IEEE 754標準の32ビットフローティングポイント番号形式に従います。
「D」は、 8バイトの二重精度フローティングポイント数、つまりダブルタイプに対応し、IEEE 754標準の64ビットフローティングポイント形式に従います。

これは、「d」は、範囲が大きく、精度が高いフローティングポイント数を表すことができるのに対し、「F」は保管スペースでは小さく、精度は限られていることを意味します。

2。精度と数値範囲の違い

単一精度の浮動小数点数（ "f" ）は、約7桁の精度を持っています。
二重精度の浮動小数点数（ "d" ）は、約15〜16桁の精度があります。

非常に正確なフローティングポイントデータが必要な場合は、「D」を使用することをお勧めします。

3。互換性とプラットフォームの関連性

パックのフローティングポイント番号形式は、マシンエンディアンネス（大規模）の順序の影響を受けます。システムは通常、小エンディアン性を使用しますが、プラットフォーム間で送信するときは特別な注意を払う必要があります。

フローティングポイント精度トラップの例

<?php
$value = 0.1 + 0.2;

$packed_f = pack("f", $value);
$packed_d = pack("d", $value);

echo "元の値：$value\n";
echo "単一の精密パッケージ後の16進数：".bin2hex($packed_f)."\n";
echo "二重精度包装後の16進数：".bin2hex($packed_d)."\n";

出力例：

 元の値：0.3
単一の精密パッケージ後の16進数：9a99993e
二重精度包装後の16進数：9a9999999999b93f

入力は0.3ですが、単一の精度と二重精度のバイナリ表現が異なることがわかります。これは、浮動小数点数自体が特定の小数を完全に表すことができず、単一の精度の誤差がさらに大きいためです。

実用的な使用の提案

高精度のフローティングポイント番号を保存または転送する必要がある場合、「D」が推奨されます。
スペースと精度の要件が高くない場合は、「F」を使用します。
ネットワークプロトコルまたはファイル形式を扱う場合、誤解を避けるためにプロトコルで必要なフローティングポイント形式を明確にします。
クロスプラットフォームアプリケーションの場合、Endiannessの問題を考慮することをお勧めします。パックと開梱を使用する場合、エンディアンネスを統合する必要があります。