大きな整数で、PHP は黙って上限に張りつき、JavaScript は桁が化けた ― 同じ仕様、違う答え④

数字の文字列を受け取り、「1,000,000」のような3桁区切りと、「100万」のような万進の表記に直す。そんな計算を、4言語で書きました。

数字の文字列を数に変えるところでは、どの言語でも標準の方法を使っています。

言語	使った変換
PHP	(int) $value
Python	int(value)
Go	strconv.ParseInt(value, 10, 64)
JavaScript	Number(value)

ここに 1,000,000,000,000,000,000,000（10^21、10垓）を入れると、答えは3通りに割れました。

言語	3桁区切りの答え
Python	1,000,000,000,000,000,000,000	正解
JavaScript	1,000,000,000,000,000,000,000	正解（たまたま）
PHP	9,223,372,036,854,775,807	不正解（エラーなし）
Go	なし	エラーで止まる

PHP: 64ビットの上限で、黙って頭打ちになる

PHP の整数は64ビットで、上限は 9,223,372,036,854,775,807（2^63 − 1）です。(int) でこれより大きな数字の文字列を変換すると、エラーも警告も出さずに、上限の値になります。

var_dump((int) "1000000000000000000000");  // int(9223372036854775807)
var_dump((int) "9223372036854775808");     // int(9223372036854775807)

10^21 も、35桁の数（c015）も、同じ「922京3372兆368億5477万5807」になりました。上限ちょうど + 1（c012）は、1少ない値になっています。どれも、それらしい大きな数が表示されるので、間違いに気づきにくい壊れ方です。

JavaScript: 2^53 を超えると、桁が化ける

JavaScript の Number は倍精度の小数です。整数を正確に表せるのは 2^53（9,007,199,254,740,992）までで、それを超えると近い値に丸められます。

Number("9007199254740993")  // 9007199254740992（2^53 + 1 が 1 減る）

2^53 + 1（c010）は、末尾が 993 から 992 に変わりました。35桁の数（c015）では、万進の表記が「1000溝8608兆5072億5248万5552」という、元の数とまったく違う値になっています。

64ビットの上限（c011）では、3桁区切りが 9,223,372,036,854,776,000 になりました。toLocaleString は、正確でない下の桁を 0 にして見せます。

10^21 が「たまたま正解」なのは、10^21 がちょうど倍精度で正確に表せる値だったからです。

Go: 止まるが、間違いは返さない

Go の strconv.ParseInt は、64ビットに入らない数をエラーにします。

strconv.ParseInt: parsing "1000000000000000000000": value out of range

答えは返せませんが、間違った答えも返しません。この中では一番安全な失敗です。前回の負の数のケースと同じく、Go は「止まる」側に倒れています。

Python は、そのまま正しい

Python の int には桁数の上限がありません。この題材では、よくある書き方がそのまま正解でした。

どう直したか ― 桁数に上限のない整数を使う

言語	使ったもの
PHP	GMP（gmp_init）
Python	int のまま
Go	math/big の big.Int
JavaScript	BigInt

BigInt("9007199254740993").toString()  // "9007199254740993"

3桁区切りや万進の表記も、64ビットの整数に戻さずに作る必要があります。PHP の number_format は、64ビットを超える数を渡すと小数（float）に変えて処理するので、下の桁が正しく出ません。

echo number_format("99999999999999999999");  // 100,000,000,000,000,000,000

そこで、数字の文字列に自分でカンマを入れています。

直した後は、4言語とも16件中16件が正解と一致しました。

まとめ

• 64ビットを超える数を入れると、PHP は黙って上限に張りつき、JavaScript は 2^53 を超えたところから桁が化け、Go は止まった
• 一番見つけにくいのは、それらしい大きな数を黙って返す PHP と JavaScript。Go のように止まる方が安全
• 桁数に上限のない整数（GMP・BigInt・big.Int）を使う。3桁区切りなどの表示用の関数も、大きな整数で確かめる

この記事のケースの正解表・4言語の結果・直す前と後のコードの違いは、次のページで見られます。

• 大きな数の表記（3桁区切り・万進・英語）（c010・c011・c012・c013・c015）

次回は、日本で動かしたときだけ、JavaScript の日付が1日ずれたケースを取り上げます。