為什麼PHP 的ceil() 函數有時候結果不對？浮點數誤差導致的坑與解決辦法

M66 2025-06-12

在PHP 開發中， ceil()函數常用來向上取整，但有時候我們會發現它的結果並不是我們預期的整數，這往往讓人困惑。其實，導致這種情況的根本原因是浮點數的表示和運算誤差。本文將詳細分析這個問題的成因，並給出有效的解決辦法。

一、 ceil()函數的基本用法

ceil()函數的作用是對一個數字進行向上取整，返回不小於該數的最小整數。例如：

 <?php
echo ceil(3.2); // 輸出 4
echo ceil(7.0); // 輸出 7
?>

正常情況下，這個函數使用簡單且直觀。

二、問題現象：為何ceil()結果不對？

在某些情況下， ceil()函數會出現反常的結果，比如：

 <?php
$num = 1.9999999999999998;
echo ceil($num); // 结果輸出 2，符合預期

$num = 1.9999999999999996;
echo ceil($num); // 结果輸出 1，出乎意料
?>

為何後者會出現結果為1而不是2呢？這其實是因為浮點數的精度限制。

三、浮點數誤差的根源

PHP 中的浮點數是基於IEEE 754 標準的雙精度浮點數，這種表示法有其固有的精度限制，導致一些小數無法被準確表示。比如：

 <?php
var_dump(0.1 + 0.2);
// 輸出 float(0.30000000000000004)
?>

這些微小的誤差在做數學運算時會累計，從而導致ceil()處理的數值實際上比我們預期的稍小或者稍大。

四、實例演示浮點數誤差導致的坑

考慮下面示例：

 <?php
$num = 2.0000000000000004;
echo ceil($num); // 輸出 3

$num2 = 1.9999999999999996;
echo ceil($num2); // 輸出 2，但實際希望是 2
?>

雖然num2看起來小於2 ，但由於浮點數精度，它被存儲為略小於2 的數，導致ceil()向上取整變成了2 ，而不是1 。

這類誤差在財務計算、計量單位換算等場景會導致嚴重問題。

五、解決辦法

1. 先將浮點數四捨五入再取整

可以先用round()函數限制小數位數，再用ceil()處理：

 <?php
$num = 1.9999999999999996;
$num = round($num, 8); // 保留8十進制數字
echo ceil($num); // 结果輸出 2，符合預期
?>

這種方式有效減少了浮點誤差帶來的影響。

2. 將數字轉換為字符串，利用BCMath 擴展

如果對精度要求極高，可以用PHP 的BCMath 函數：

 <?php
$num = "1.9999999999999996";
$result = bcadd($num, '0', 0); // 保留0十進制數字，相當於向下取整
if (bccomp($num, $result, 10) > 0) {
    $result = bcadd($result, '1', 0);
}
echo $result; // 輸出 2
?>

BCMath 使用字符串來表示數字，避免了浮點數誤差。

3. 乘以10的冪次放大，取整後再縮小

在數值範圍允許時，可以先放大數字：

 <?php
$num = 1.9999999999999996;
$scale = 8;
$num_scaled = (int)($num * pow(10, $scale));
$num_ceil = ceil($num_scaled / pow(10, $scale));
echo $num_ceil; // 輸出 2
?>

這種方法也能緩解浮點精度誤差問題。

六、總結

PHP 中的浮點數由於底層二進製表示，存在精度誤差；
ceil()函數本身不會出錯，但誤差使輸入參數非預期值，導致結果偏差；
使用round() 、BCMath 擴展或放大縮小技巧可有效規避問題。

了解浮點數本質並採取合適的措施，才能讓ceil()在PHP 項目中發揮準確可靠的作用。

ceil
round