現代 CSS 解決方案：數學函數 Round

在 CSS 中，存在許多數學函數，這些函數能夠通過簡單的計算操作來生成某些屬性值，例如在現代 CSS 解決方案：CSS 數學函數一文中，我們詳細介紹了

• calc()：用於計算任意長度、百分比或數值型資料，並將其作為 CSS 屬性值。
• min() 和 max()：用於比較一組數值中的最大值或最小值，也可以與任意長度、百分比或數值型資料一同使用。
• clamp()：用於將屬性值限制在一個範圍內，支援三個引數：最小值、推薦值和最大值。

在 現代 CSS 解決方案：CSS 原生支援的三角函數 一文中，給大家介紹了從 Chrome 111 開始也逐漸開始原生支援的三角函數：

• sin()
• cos()
• tan()

而本文，我們將介紹另外一個非常有意思的數學函數 - round()。

何為 round()？

簡單來說，round() CSS 函數的作用就是根據選定的舍入策略返回舍入數。

舉個例子，在 JavaScript 中，我們可以使用 Math.round() 返回一個數位四捨五入後最接近的整數。

譬如：

x = Math.round(20.49); //20
x = Math.round(20.5); //21
x = Math.round(-20.5); //-20
x = Math.round(-20.51); //-21

現在，CSS 藉助 round() 函數也有了相同的能力：

line-height: round(2.2, 1); /* 2 */
line-height: round(14.82, 1); /* 15 */
line-height: round(5.5, 1); /* 6 */

也就是說，round(2.2, 1) 中的 2.2 四捨五入後，最後的計算值是 2。

round() 完整語法

round() 的完整語法規則還是比較複雜的。完整的介紹可以看 MDN - round()。

使用它，可以完美實現類似於 JavaScript 中的如下幾個方法：

1. Math.ceil()
2. Math.floor()
3. Math.round()
4. Math.trunc()

它的完整語法規則：

<round()> = round( <rounding-strategy>?, <valueToRound> , <roundingInterval> )

可以看到，它最多可以接收 3 個引數，並且第一個引數是可選引數：

• <rounding-strategy>：可選引數，表示舍入策略。 這可能是以下值之一：
  • up: 相當於 JavaScript Math.ceil() 方法，將 valueToRound 向上舍入到 roundingInterval 最接近的整數倍。 這相當於 JavaScript Math.ceil() 方法。
  • down：將 valueToRound 向下舍入為 roundingInterval 最接近的整數倍。 這相當於 JavaScript Math.floor() 方法。
  • nearest：將 valueToRound 舍入為 roundingInterval 的最接近的整數倍，該倍數可以高於或低於該值。 如果 valueToRound 是上方和下方舍入目標之間的一半，則會向上舍入。 相當於 JavaScript Math.round()。
  • to-zero：將 valueToRound 舍入為 roundingInterval 接近/接近零的最接近整數倍。 這相當於 JavaScript Math.trunc() 方法。
• <valueToRound>：需要被四捨五入的值。 必須是 <number>、<dimension> 或 <percentage>，或者解析為這些值之一的數學表示式。
• <roundingInterval>：舍入的間隔規則。 這是一個 <number>、<dimension> 或 <percentage>，或者解析為這些值之一的數學表示式。

基於此，舉幾個例子：

<div class="box-1"></div>
<div class="box-2"></div>
<div class="box-3"></div>
<div class="box-4"></div>
<div class="box-5"></div>

:root {
  --rounding-interval: 25px;
}
div {
  width: 100px;
  background: rgba(255, 100, 0, .8);
}
div.box-1 {
  height: round(nearest, 110px, var(--rounding-interval)); /* 最終計算值：100px */
}
div.box-2 {
  height: round(up, 110px, var(--rounding-interval)); /* 最終計算值：125px */
}
div.box-3 {
  height: round(down, 120px, var(--rounding-interval)); /* 最終計算值：100px */
}
div.box-4 {
  height: round(to-zero, 120px, var(--rounding-interval)); /* 最終計算值：100px */
}
div.box-5 {
  height: round(120px, var(--rounding-interval)); /* 最終計算值：125px */
}

結果如下：

圖中背景一個格子的大小是 25px

完整的 DEMO 可以看這裡 CodePen Demo - CSS Math Function Round() Demo

round 能解決什麼問題？

OK，鋪墊了那麼久，我們下面進入實戰環節。

那麼，round() 函數在 CSS 中有什麼具體的作用嗎？能應用到什麼地方？

解決基於 transform 的模糊問題

在之前的 疑難雜症：運用 transform 導致文字模糊的現象探究 這篇文章中，我們介紹了一種基於transform 的模糊問題。

我們來回顧一下問題現象：

在我們的頁面中，經常會出現這樣的問題，一塊區域內的文字或者邊框，在展示的時候，變得特別的模糊，如下(資料經過脫敏處理)：

正常而言，應該是這樣的：

emmm，可能大圖不是很明顯，我們取一細節對比，就非常直觀了：

那麼？什麼時候會觸發這種問題呢？在 Google 上，其實我們能搜到非常多類似的案例，總結而言：

1. 當文字元素的某個祖先容器存在 transform: translate() 或者 transform: scale() 等 transform 操作時，容易出現這種問題

當然，這只是必要條件，不是充分條件。繼續深入探究，會發現，必須還得同時滿足一些其它條件：

2. 元素作用了 transform: translate() 或者 transform: scale() 後的計算值產生了非整數

譬如，上述案例觸發的 CSS 程式碼如下：

.container {
    position: absolute;
    width: 1104px; 
    height: 475px;
    top: 50%;
    transform: translateY(-50%);
    // ...
}

由於元素的高度為 475px，translateY(-50%) 等於 237.5px，非整數，才導致了內部的字型模糊。

但是，需要注意的是，並非所有產生的非整數都會導致了內部的字型模糊。

這裡有個簡單的示意：

還是上述的例子，當高度從 477px 一直調整到 469px 的過程中，只有 477px 和 475px 導致了模糊，而 473, 471, 469 則沒有。所以，這也只是引發模糊的一個必要條件。

3. 文字內容是否模糊還與螢幕有關，高清屏（dpr > 2）下不容易觸發，更多發生在普通螢幕下（dpr = 1）

在我實測的過程中還發現，這個現象基本只會發生在 dpr 為 1 的普通螢幕下。

類似於 MAC 的高清螢幕則不太會觸發這個問題。

dpr = 物理畫素 / 裝置獨立畫素，表示裝置畫素比。這個與我們通常說的視網膜屏（多倍屏，Retina屏）有關。裝置畫素比描述的是未縮放狀態下，物理畫素和裝置獨立畫素的初始比例關係。

4. 並非所有瀏覽器都是這個表現，基本發生在 chromium 核心。

那麼，為何會發生這種現象？針對這個問題，沒有找到特別官方的回答，普遍的認為是因為：

由於瀏覽器將圖層拆分到 GPU 以進行 3D 轉換，而非整數的畫素偏移，使得 Chrome 在字型渲染的時候，不是那麼的精確。

關於這個問題，感興趣的可以再看看這兩個討論：

• Chromium Bugs -- Issue 521364: Transformed text at fractional offsets is very blurry.
• Serious bug: Slick Slider turns off subpixel font rendering on the entire site in Chrome #2275

使用 round() 函數解決模糊問題

在之前，上面的這個基於 transform 的問題基本是無解的，想要不模糊，就需要替換掉 transfrom 方法。

而在有了 round() 後，我們可以通過 round() 函數，保證作用了 transform: translate() 或者 transform: scale() 後的計算值一定是正整數，從而避免模糊問題。

譬如，原本的 CSS 如下：

.container {
    width: 50vw;
    height: 50vh;
    transform: translate(-50%, -50%);
}

此時，transform: translate() 的實際最終計算值是會出現小數的。因此，我們可以使用 round() 函數進行取整：

.container {
    width: 50vw;
    height: 50vh;
    transform: translate(round(-50%, 1px), round(-50%, 1px));
}

我們可以使用如下 JavaScript 程式碼，列印出 transform 實時的計算值。

window.addEventListener("resize", () => {
    const transform = getComputedStyle(document.querySelectorAll("div")[0]).transform;
    console.log("transform:", transform);
});

如果使用 transform: translate(-50%, -50%) resize 整個頁面，可以看到如下列印值：

可以看到，此時，transform: matrix(1, 0, 0, 1, -50.5, -106.75) 的中的後兩位，其實就是 transform: translate(-50.5px, 106.75px)，是存在小數值的。

而使用了 transform: translate(round(-50%, 1px), round(-50%, 1px)) 後，將不會再出現小數值：

完整的程式碼，你可以戳這裡試一試：CodePen Demo -- round() Demo

藉由 round() 函數，我們成功的解決了一直以來，Chrome 中非常棘手的一個模糊問題！

使用 round() 模擬步驟緩動動畫

round() 還有一個有趣用法。我們可以使用 round() 實現類似於 CSS Animation 中的 steps() 步驟動畫的效果。

我們來看這麼一個 DEMO：

<div></div>

@property --angle {
  syntax: '<angle>';
  inherits: false;
  initial-value: 0deg;
}

div {
    width: 200px;
    height: 200px;
    border-radius: 50%;
    background: conic-gradient(#fc0, #fc0 15deg, transparent 15deg, transparent 30deg);
    transform: rotate(var(--angle));
    animation: propertyRotate 2s infinite linear;
}

@keyframes propertyRotate {
    100% {
        --angle: 360deg;
    }
}

這裡，我們實現了這麼一個動畫效果：

我們可以利用 round()，把一個連貫動畫，拆解成步驟動畫：

div {
   // ...
   // transform: rotate(var(--angle));
   transform: rotate(round(var(--angle), 30deg));
}

上面，我們使用 transform: rotate(round(var(--angle), 30deg)) 替換了 transform: rotate(var(--angle))。

而 round(var(--angle), 30deg) 保證了其取值只能是 30deg 的倍數或者 0deg。因此，我們可以得到和使用 stpes() 步驟動畫一樣的效果：

上面使用了 round() 的動畫，和如下的動畫效果是一致的：

div {
    transform: rotate(round(var(--angle), 30deg));
}
// 等同於
div {
    transform: rotate(var(--angle));
    animation: propertyRotate 2s infinite steps(12);
}

因此，使用 round()，我們也可以輕鬆的實現類似如下的 Loading 動畫效果：

完整的程式碼，你可以戳這裡進行了解：CodePen Demo -- CSS Math Function Round() Animation Demo

最後

好了，本文到此結束，希望本文對你有所幫助