使用json_decode 函數時，如何正確處理JSON 中的數字精度問題？

gitbox 2025-09-02

1. 為什麼會發生數字精度問題？

JSON 格式使用的數字類型是基於JavaScript 的Number類型，這種類型在精度上存在一定的限制。 JavaScript 的Number類型是基於IEEE 754 雙精度浮點數標準（64位），可以表示的最大精度為15 到17 位有效數字。當JSON 數據中包含超出此精度範圍的數字時，在轉換過程中就可能會丟失精度。

在PHP 中， json_decode默認將JSON 中的數字解析為浮動類型（ float ），這也基於IEEE 754 標準。這個類型與JavaScript 的Number類型在精度上有一定差異，尤其是對於非常大的或非常小的數字。

例如，如果JSON 數據包含12345678901234567890這樣的數字，在使用json_decode解碼時，可能會出現精度損失，導致得到的結果不准確。

2. 如何解決數字精度問題？

為了更好地控制數字的精度，PHP 提供了幾種方法來處理json_decode中的數字精度問題。

2.1 使用JSON_BIGINT_AS_STRING選項

如果JSON 中的數字可能會超出float精度範圍（例如大整數），可以通過在調用json_decode時使用JSON_BIGINT_AS_STRING選項來將這些大數字解析為字符串，而不是浮動類型。這樣可以避免精度損失，因為字符串不會丟失任何數字信息。

 <span><span><span class="hljs-variable">$json</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">'{"big_number": 12345678901234567890}'</span></span><span>;
</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">json_decode</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$json</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-literal">false</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-number">512</span></span><span>, JSON_BIGINT_AS_STRING);

</span><span><span class="hljs-keyword">echo</span></span><span> </span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span>-&gt;big_number;  </span><span><span class="hljs-comment">// 輸出 "12345678901234567890"</span></span><span>
</span></span>

通過這種方式，PHP 會把數字12345678901234567890保留為一個字符串，而不是將其轉換為浮動數值，從而避免了數字精度的丟失。

2.2 手動處理數字精度

另一種解決方案是在接收到JSON 數據之後，通過其他方式進行精度控制。例如，使用GMP（GNU Multiple Precision）擴展處理大數字。 GMP 擴展允許你處理任意精度的整數，可以在需要精確計算時使用。

 <span><span><span class="hljs-variable">$json</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">'{"big_number": 12345678901234567890}'</span></span><span>;
</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">json_decode</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$json</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-literal">true</span></span><span>);

</span><span><span class="hljs-variable">$bigNumber</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">gmp_init</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span>[</span><span><span class="hljs-string">'big_number'</span></span><span>]);
</span><span><span class="hljs-keyword">echo</span></span><span> </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">gmp_strval</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$bigNumber</span></span><span>);  </span><span><span class="hljs-comment">// 輸出 "12345678901234567890"</span></span><span>
</span></span>

在這個例子中，我們將數字解析為字符串，並使用GMP 來確保數字精度不受損失。

2.3 使用合適的數據格式

如果JSON 數據本身就包含了數字和字符串混合的情況，最好在處理JSON 時明確區分數據類型。對於包含非常大或者非常小數字的場景，最好在生成JSON 數據時確保使用合適的數據格式。可以考慮使用科學計數法或字符串形式傳遞大數字，以減少精度丟失的風險。

 <span><span><span class="hljs-variable">$json</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-string">'{"big_number": "12345678901234567890"}'</span></span><span>;
</span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span> = </span><span><span class="hljs-title function_ invoke__">json_decode</span></span><span>(</span><span><span class="hljs-variable">$json</span></span><span>, </span><span><span class="hljs-literal">true</span></span><span>);

</span><span><span class="hljs-keyword">echo</span></span><span> </span><span><span class="hljs-variable">$data</span></span><span>[</span><span><span class="hljs-string">'big_number'</span></span><span>];  </span><span><span class="hljs-comment">// 輸出 "12345678901234567890"</span></span><span>
</span></span>

通過這種方式，避免了PHP 將數字解析為浮動類型的問題，保持了數據的完整性。

3. 其他注意事項

3.1 浮動類型的比較問題

在PHP 中，由於浮動類型的數字可能會丟失精度，進行浮動類型的比較時可能會出現不准確的情況。為了避免這種問題，可以使用字符串或精確數字類型來進行比較，尤其是在涉及金融或其他需要高精度的計算時。

3.2 性能考量

使用JSON_BIGINT_AS_STRING選項會導致PHP 在解析JSON 時將所有大整數處理為字符串，這可能會影響性能，尤其是在需要處理大量數據時。因此，在選擇解決方案時，需要權衡數據精度與性能之間的平衡。

4. 總結

處理JSON 數據時，數字精度問題是一個不可忽視的挑戰，特別是當涉及到大數字或高精度需求時。 PHP 提供了多種方法來解決這一問題，例如使用JSON_BIGINT_AS_STRING選項將大數字解析為字符串，或者使用GMP 擴展進行精確計算。根據實際需求選擇合適的處理方式，能夠確保數據的準確性和系統的穩定性。

json_decode