使用 json_decode 函数时，如何正确处理 JSON 中的数字精度问题？

gitbox 2025-09-02

1. 为什么会发生数字精度问题？

JSON 格式使用的数字类型是基于 JavaScript 的 Number 类型，这种类型在精度上存在一定的限制。JavaScript 的 Number 类型是基于 IEEE 754 双精度浮点数标准（64位），可以表示的最大精度为 15 到 17 位有效数字。当 JSON 数据中包含超出此精度范围的数字时，在转换过程中就可能会丢失精度。

在 PHP 中，json_decode 默认将 JSON 中的数字解析为浮动类型（float），这也基于 IEEE 754 标准。这个类型与 JavaScript 的 Number 类型在精度上有一定差异，尤其是对于非常大的或非常小的数字。

例如，如果 JSON 数据包含 12345678901234567890 这样的数字，在使用 json_decode 解码时，可能会出现精度损失，导致得到的结果不准确。

2. 如何解决数字精度问题？

为了更好地控制数字的精度，PHP 提供了几种方法来处理 json_decode 中的数字精度问题。

2.1 使用 JSON_BIGINT_AS_STRING 选项

如果 JSON 中的数字可能会超出 float 精度范围（例如大整数），可以通过在调用 json_decode 时使用 JSON_BIGINT_AS_STRING 选项来将这些大数字解析为字符串，而不是浮动类型。这样可以避免精度损失，因为字符串不会丢失任何数字信息。

<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">// 输出 "12345678901234567890"</span></span><span>
</span></span>

通过这种方式，PHP 会把数字 12345678901234567890 保留为一个字符串，而不是将其转换为浮动数值，从而避免了数字精度的丢失。

2.2 手动处理数字精度

另一种解决方案是在接收到 JSON 数据之后，通过其他方式进行精度控制。例如，使用 GMP（GNU Multiple Precision）扩展处理大数字。GMP 扩展允许你处理任意精度的整数，可以在需要精确计算时使用。

<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">// 输出 "12345678901234567890"</span></span><span>
</span></span>

在这个例子中，我们将数字解析为字符串，并使用 GMP 来确保数字精度不受损失。

2.3 使用合适的数据格式

如果 JSON 数据本身就包含了数字和字符串混合的情况，最好在处理 JSON 时明确区分数据类型。对于包含非常大或者非常小数字的场景，最好在生成 JSON 数据时确保使用合适的数据格式。可以考虑使用科学计数法或字符串形式传递大数字，以减少精度丢失的风险。

<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">// 输出 "12345678901234567890"</span></span><span>
</span></span>

通过这种方式，避免了 PHP 将数字解析为浮动类型的问题，保持了数据的完整性。

3. 其他注意事项

3.1 浮动类型的比较问题

在 PHP 中，由于浮动类型的数字可能会丢失精度，进行浮动类型的比较时可能会出现不准确的情况。为了避免这种问题，可以使用字符串或精确数字类型来进行比较，尤其是在涉及金融或其他需要高精度的计算时。

3.2 性能考量

使用 JSON_BIGINT_AS_STRING 选项会导致 PHP 在解析 JSON 时将所有大整数处理为字符串，这可能会影响性能，尤其是在需要处理大量数据时。因此，在选择解决方案时，需要权衡数据精度与性能之间的平衡。

4. 总结

处理 JSON 数据时，数字精度问题是一个不可忽视的挑战，特别是当涉及到大数字或高精度需求时。PHP 提供了多种方法来解决这一问题，例如使用 JSON_BIGINT_AS_STRING 选项将大数字解析为字符串，或者使用 GMP 扩展进行精确计算。根据实际需求选择合适的处理方式，能够确保数据的准确性和系统的稳定性。

json_decode