JavaScript 整数数学结果不正确

Question

我只是想用 JS 实现一个简单的 RNG。

发生的情况是 javascript 将 119106029 * 1103515245 计算为 131435318772912110 而不是 131435318772912105。我们知道这是错误的，因为两个奇数相乘不会得到偶数。

有人知道怎么回事吗？我只想要一个可靠的可重复 RNG，由于这些不正确的值，我无法获得与我的 C 实现相匹配的结果。

Answer 1

根据 ECMAScript 标准，默认情况下 JavaScript 中的所有数字都是（64 位 IEEE 754）浮点数。

然而，所有 32 位整数都可以精确地表示为浮点数。您可以使用适当的按位运算符将结果强制为 32 位，如下所示：

x = (a * b) >>> 0;  // force to unsigned int32
x = (a * b) | 0;    // force to signed int32

很奇怪，但这就是标准。

（顺便说一句，这种舍入行为是最常报告的“错误”之一 Firefox 的 JavaScript 引擎今年到目前为止已被报道 3 次...）

如果您想要真正的整数数学，您可以使用 BigInt 值，这是一种不同类型的数字，用 编写>n 结尾：

> 119106029n * 1103515245n
131435318772912105n

这是一个相对较新的 JS 功能，在旧浏览器中可能无法实现。

---

至于 JavaScript 中的可重现随机数，V8 基准测试使用以下内容：

// To make the benchmark results predictable, we replace Math.random
// with a 100% deterministic alternative.
Math.random = (function() {
  var seed = 49734321;
  return function() {
    // Robert Jenkins' 32 bit integer hash function.
    seed = ((seed + 0x7ed55d16) + (seed << 12))  & 0xffffffff;
    seed = ((seed ^ 0xc761c23c) ^ (seed >>> 19)) & 0xffffffff;
    seed = ((seed + 0x165667b1) + (seed << 5))   & 0xffffffff;
    seed = ((seed + 0xd3a2646c) ^ (seed << 9))   & 0xffffffff;
    seed = ((seed + 0xfd7046c5) + (seed << 3))   & 0xffffffff;
    seed = ((seed ^ 0xb55a4f09) ^ (seed >>> 16)) & 0xffffffff;
    return (seed & 0xfffffff) / 0x10000000;
  };
})();

Answer 2

当 javascript 中的整数太大而无法容纳 32 位值时，某些浏览器会将其转换为浮点数。由于浮点值仅保存为有限的精度，因此大值可能会发生一些舍入。

Answer 3

如果在 C/C++（双精度）中完成，最后的数字将是 ...112
而不是 105（这是正确的）。如果使用“long double”执行，
结果将如预期(...105)。所以看起来像
Javascript 解释器将数字转换为 8 字节双精度
在内部进行计算并进行一些未知的舍入
这导致比 C/C++ 标准稍好的结果
双重计算。

GCC 4.5：

 int main(int argc, char** argv)
{
 long double a = 119106029;
 long double b = 1103515245;
 long double c = a * b;
 printf("%.Lf\n", c);

 return 0;
}

结果：

131435318772912105

预期：

131435318772912105

所以如果没有
BIGNUM 库的帮助（如果有）。

问候

rbo

Answer 4

随着 BigInt 的到来，您现在可以准确地执行这些计算：

console.log((119106029n * 1103515245n).toString());