计算不带库的浮点值的小数位数

Calculate number of decimal places for a float value WITHOUT libraries?

本文关键字：小数 计算      更新时间：2023-10-16

我需要计算浮点值的小数位数，例如

1234.567->3
2.1233->4
4.2432->4

我最初的想法是：

number = 1234.567;  
...  
while (number - (int)number > 0.0)  
{  
  // Count decimal places  
  ...  
  number *= 10;  
}

但是，这会导致while条件下的浮点精度出现问题。唯一安全的解决方法是从浮点转换为字符串，然后进行基于字符串的小数位数计数。

问题是：我不能使用任何库，既不能使用第三方库，也不能使用C++标准库（由于环境限制）。我知道以后如何对char*进行操作，但如果不使用C++库，我如何将浮点值转换为字符串（即char*）？

非常感谢您的帮助。

//编辑：这是我目前的方法，仍然不起作用（例如2。55555）。我如何选择合适的阈值？

float abs(float number)  
{  
  return (number > 0.0 ? number : number * -1);  
}  
int round(float number)  
{  
  return (int)(number + 0.5);  
}  
void splitFloat(float* number, int* mantissa, int* exponent)  
{  
  while (abs(*number - round(*number)) > 0.00001)  
  {  
    // *number -= (int)*number; // ???  
    *number *= 10.0;  
    *mantissa = *number;  
    *exponent += 1;  
    cout << "Number: " << *number << ", Mantisse: " << *mantissa << ", Exponent: " << *exponent << endl;  
  }  
}

您最初的想法非常接近，问题是浮点进行舍入，从而使结果不准确。您需要使用阈值，而不是与0.0进行比较，并且您需要允许(int)操作可能不正确地截断，因此您应该四舍五入。您可以在截断之前加0.5来取整。

当数字的数量不再适合int时，您也会遇到问题。您可以通过在每一步中减去数字的整数部分来提供帮助。

编辑：要选择合适的阈值，请选择要处理的最大小数位数。如果是4，那么要输出的最小数字是0.0001。让你的门槛达到一半，或者0.00005。现在，每次你把数字乘以10，阈值也乘以10！

float threshold = 0.00005;
while (abs(*number - round(*number)) > threshold)  
{  
  *number *= 10.0;
  threshold *= 10.0;
  // ...
}

如果你的float和int都是32位，你就不必担心减去int。这会让你在做的时候更难返回尾数。

此外，我之前想给你一个警告，但忘记了：这只适用于正数。

还有一个警告，float的值范围非常有限。例如，您可能无法准确地表示1234.5670，并且在末尾会得到一个无关的数字。更改为double可以解决此问题。

你最初的想法很好，但你需要假设一个最小的错误：

number = 1234.567;
...
while (fabs(number - round(number) > 0.00001)
{
    // Count decimal places
    ...
   number *= 10;
}

请注意，当你说1234.567时，计算机可能会说1234.5670000001或1234.566999999，而你不想计算0或9的所有部分。

小心回旋，而不是截断！

但请注意，对于负数，它可能不会像预期的那样起作用。

我认为您最好计算std::numeric_limits<float>::digits10 - log10(value)，因为这是该值的最大小数位数。如果你有东西要格式化数字，你可以格式化到这个精度，去掉后面的零。如果没有格式化值的东西，你可能需要做很多事情：如果你想要好的结果，这种方法显然是不平凡的。

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