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如何在C++語言中對浮點數進行格式化處理

如有壹個函數,其可接受壹個long double參數,並將參數轉換為字符串,結果字符串應保留兩位小數,例如,浮點值123.45678應該生成"123.45"這樣的字符串。表面上看來這是壹個意義不大的編程問題,然而,如果真要在實際中派上用場,函數應設計為具有壹定彈性,以允許調用者指定小數位數。另外,函數也應該能夠處理各種異常情況,如像123.0或123這樣的整數。

在開始之前,先看壹下編寫"優雅"C++代碼時的兩句"真言":

"真言"1:無論何時需要格式化壹個數值,都應先轉換為壹個字符串。這樣可保證每位數剛好占據壹個字符。

字串4

"真言"2:在需要轉換為字符串時,請使用<sstream>庫。

轉換函數的接口非常簡潔:第壹個參數是需被格式化的數值;第二個參數代表小數點後顯示的小數位,且應該具有壹個默認值;返回值為壹個string類型:

string do_fraction(long double value, int decplaces=3);

註意,第二個參數代表的小數位數中包括了小數點,因此,兩位小數需要默認值為3.

精度問題

當然,第壹步是把long double值轉換為壹個string,使用標準C++庫<sstream>簡直是手到擒來。然而,有壹件事情必須引起註意,因為某些原因, stringstream對象默認精度為6,而許多程序員錯誤地把"精度"理解為小數的位數,這是不正確的,精度應指代全部位數。因而,數字 1234.56可安全地 通過默認精度6來表示,但12345.67會被截斷為12345.6.這樣的話,如果妳有壹個非常大的數,如1234567.8,它的結果會靜悄悄地轉換 為科學記數法:1.23457e+06,這顯然不是我們想要的。為避免這樣的麻煩,在開始轉換之前,應把默認精度設為最大。

字串8為得到long double能表示的最大位數,可使用<limits>庫:? string do_fraction(long double value, int decplaces=3)

{

int prec=numeric_limits<long double>::digits10; // 18

ostringstream out;

out.precision(prec);//覆蓋默認精度

out<<value;

string str= out.str(); //從流中取出字符串 數值現在存儲在str中,等待格式化。

小數點的位置

要進行格式化,首先要確定小數點的位置,如果小數位多於decplaces,do_fraction()會刪除多余的。

要定位小數位,可使用string::find(),在STL算法中使用了壹個常量來代表"數值未找到",在字符串中,這個常量為string::npos:? 字串4

char DECIMAL_POINT='.'; // 歐洲用法為','

size_t n=str.find(DECIMAL_POINT);

if ((n!=string::npos)//是否有小數點呢?

{

//檢查小數的位數

}

如果沒有小數點,函數直接返回字符串,否則,函數將繼續檢查小數位是否多於decplaces.如果是,小數部分將會被截斷:? size_t n=str.find(DECIMAL_POINT);

if ((n!=string::npos)//有小數點嗎?

&&(str.size()> n+decplaces)) //後面至少還有decplaces位嗎?

//在小數decplaces位之後寫入nul

str[n+decplaces]='\0';

最後壹行覆蓋了多余的小數位,它使用了\0常量來截斷字符串,,要註意,string對象的數據可以包含nul字符;而字符串的實際長度由size()的 返回值決定。因此,妳不能假定字符串已被正確地格式化,換句話來說,如果在str中原來為"123.4567",在插入\0常量之後,它變成了 "123.45\07",為把str縮減為"123.45",壹般可使用自交換的方法:

str.swap(string(str.c_str()) );//刪除nul之後的多余字符

那它的原理是什麽呢?函數string::c_str()返回壹個const char *代表此字符串對象,而這個值被用作壹個臨時string對象的初始化值,接著,臨時對象又被用作str.swap()的參數,swap()會把值 "123.45"賦給str.壹些老壹點的編譯器不支持默認模板參數,可能不會讓swap()通過編譯,如果是這樣的話,使用手工交換來代替:? string temp=str.c_str();

str=temp;

代碼雖不是很"優美",但能達到目的就行。以下是do_fraction()的完整代碼:

string do_fraction(long double value, int decplaces=3)

{

ostringstream out;

int prec=

numeric_limits<long double>::digits10; // 18

out.precision(prec);//覆蓋默認精度

out<<value;

string str= out.str(); //從流中取出字符串

字串8

size_t n=str.find(DECIMAL_POINT);

if ((n!=string::npos) //有小數點嗎?

&& (str.size()> n+decplaces)) //後面至少還有decplaces位嗎?

{

str[n+decplaces]='\0';//覆蓋第壹個多余的數

}

str.swap(string(str.c_str()));//刪除nul之後的多余字符

return str;

}

如果不想通過傳值返回壹個string對象,還可增加壹個參數,把str對象以引用傳遞:

void do_fraction(long double value, string & str, int decplaces=3);

從個人的角度來講,還是傾向於讓編譯器做這樣的優化,另外,使用傳值返回,還可以讓妳以下面這種方式使用do_fraction():

cout << funct(123456789.69999001) << '\t' << funct(12.011)<<endl;

輸出:

123456789.69 12.01

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