将 BigDecimal 小时添加到 DateTime 是错误的 1 秒

Question

更新到 ActiveSupport 6 时会发生这种情况

start_time = DateTime.now.beginning_of_day
start_time + BigDecimal(2).hours #=>  Wed, 11 Sep 2019 01:59:59 +0000

奇怪的是，这与 Time

配合得很好

start_time = Time.now.beginning_of_day
start_time + BigDecimal(2).hours #=>  2019-09-11 02:00:00 +0000

谁能解释为什么？

Answer 1

差一秒，到毫秒。为什么不使用 2.hours 而不是 BigDecimal(2).hours？

Answer 2

最终，它归结为 ActiveSupport 内部执行的某些数学计算中的浮点错误。

请注意，使用 Rational 而不是 BigDecimal 是可行的：

DateTime.now.beginning_of_day + Rational(2, 1).hours
# => Mon, 02 Dec 2019 02:00:00 -0800
Time.now.beginning_of_day + Rational(2, 1).hours
# => 2019-12-02 02:00:00 -0800

这是来自Time/DateTime/ActiveSupport的相关代码：

class DateTime
  def since(seconds)
    self + Rational(seconds, 86400)
  end

  def plus_with_duration(other) #:nodoc:
    if ActiveSupport::Duration === other
      other.since(self)
    else
      plus_without_duration(other)
    end
  end
end

class Time
  def since(seconds)
    self + seconds
  rescue
    to_datetime.since(seconds)
  end

  def plus_with_duration(other) #:nodoc:
    if ActiveSupport::Duration === other
      other.since(self)
    else
      plus_without_duration(other)
    end
  end

  def advance(options)
    unless options[:weeks].nil?
      options[:weeks], partial_weeks = options[:weeks].divmod(1)
      options[:days] = options.fetch(:days, 0) + 7 * partial_weeks
    end

    unless options[:days].nil?
      options[:days], partial_days = options[:days].divmod(1)
      options[:hours] = options.fetch(:hours, 0) + 24 * partial_days
    end

    d = to_date.gregorian.advance(options)
    time_advanced_by_date = change(year: d.year, month: d.month, day: d.day)
    seconds_to_advance = \
      options.fetch(:seconds, 0) +
      options.fetch(:minutes, 0) * 60 +
      options.fetch(:hours, 0) * 3600

    if seconds_to_advance.zero?
      time_advanced_by_date
    else
      time_advanced_by_date.since(seconds_to_advance)
    end
  end
end

class ActiveSupport::Duration
  def since(time = ::Time.current)
    sum(1, time)
  end

  def sum(sign, time = ::Time.current)
    parts.inject(time) do |t, (type, number)|
      if t.acts_like?(:time) || t.acts_like?(:date)
        if type == :seconds
          t.since(sign * number)
        elsif type == :minutes
          t.since(sign * number * 60)
        elsif type == :hours
          t.since(sign * number * 3600)
        else
          t.advance(type => sign * number)
        end
      else
        raise ::ArgumentError, "expected a time or date, got #{time.inspect}"
      end
    end
  end
end

您的情况发生在 t.since(sign * number * 3600) 行，number 是 BigDecimal(2)，DateTime.since 是 Rational(seconds, 86400)。所以使用 DateTime 时的整个表达式是 Rational(1 * BigDecimal(2) * 3600, 86400).

由于将 BigDecimal 用作 Rational 的参数，结果根本不是有理数：

Rational(1 * BigDecimal(2) * 3600, 86400)
# => 0.83333333333333333e-1 # Since there's no obvious way to coerce a BigDecimal into a Rational, this returns a BigDecimal
Rational(1 * 2 * 3600, 86400)
# => (1/12)                 # A rational, as expected

这个值使它回到时间#advance。以下是它的计算结果：

options[:days], partial_days = options[:days].divmod(1)
# => [0.0, 0.83333333333333333e-1] # 0 days, 2 hours
options[:hours] = options.fetch(:hours, 0) + 24 * partial_days
# => 0.1999999999999999992e1 # juuuust under 2 hours.

最后，0.1999999999999999992e1 * 3600 = 7199.9999999999999712，当它最终转换回 time/datetime.

Time 不会发生这种情况，因为 Time 永远不需要将持续时间的值传递给 Rational。

我认为这不应被视为错误，因为如果您传递的是 BigDecimal，那么您应该期望代码如何处理您的数据：作为带有小数部分的数字，而不是作为比率。也就是说，当您使用 BigDecimals 时，您会面临浮点错误。

将 BigDecimal 小时添加到 DateTime 是错误的 1 秒

Adding BigDecimal hours to DateTime is wrong by 1 second

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