C++中是否有一个浮点文字后缀来使数字的精度翻倍

Is there a floating point literal suffix in C++ to make a number double precision?

本文关键字：数字 精度 后缀 是否 有一个 文字 C++      更新时间：2023-10-16

我目前正在进行一个进行数值计算的C++项目。绝大多数代码都使用单精度浮点值，并且可以很好地使用。因此，我使用编译器标志使基本浮点文字具有单精度，而不是双精度，这是默认值。我发现这让表达更容易阅读，而且我不必担心在某个地方忘记了"f"。然而，我时不时地需要双精度计算提供的额外精度，我的问题是如何将双精度文字转化为这样的表达式。到目前为止，我尝试的每一种方法都是先将值存储在单精度变量中，然后将截断的值转换为双精度值。不是我想要的。

下面给出了我迄今为止尝试过的一些方法。

#include <iostream>
int main()
{
  std::cout << sizeof(1.0E200) << std::endl;
  std::cout << 1.0E200 << std::endl;
  std::cout << sizeof(1.0E200L) << std::endl;
  std::cout << 1.0E200L << std::endl;
  std::cout << sizeof(double(1.0E200)) << std::endl;
  std::cout << double(1.0E200) << std::endl;
  std::cout << sizeof(static_cast<double>(1.0E200)) << std::endl;
  std::cout << static_cast<double>(1.0E200) << std::endl;
  return 0;
}

使用单精度常量运行会得到以下结果。

~/path$ g++ test.cpp -fsingle-precision-constant && ./a.out
test.cpp:6:3: warning: floating constant exceeds range of ‘float’ [-Woverflow]
test.cpp:7:3: warning: floating constant exceeds range of ‘float’ [-Woverflow]
test.cpp:12:3: warning: floating constant exceeds range of ‘float’ [-Woverflow]
test.cpp:13:3: warning: floating constant exceeds range of ‘float’ [-Woverflow]
test.cpp:15:3: warning: floating constant exceeds range of ‘float’ [-Woverflow]
test.cpp:16:3: warning: floating constant exceeds range of ‘float’ [-Woverflow]
4
inf
16
1e+200
8
inf
8
inf

我的理解是，最后两种情况提供的8个字节应该足以容纳1.0E200，这一理论得到了以下输出的支持，其中编译相同的程序时没有-fsingle精度常数。

~/path$ g++ test.cpp  && ./a.out
8
1e+200
16
1e+200
8
1e+200
8
1e+200

上面的例子建议的一个可能的解决方法是，在我最初打算使用双精度的地方使用四重精度浮点文字，并在库等需要时强制转换为双精度。然而，这感觉有点浪费。

我还能做什么？

就像Mark所说的，标准说它是双精度的，除非后面跟着f。

这个标准背后有充分的理由，使用编译器标志来绕过它是不好的做法。

因此，正确的方法是：

  1. 删除编译器标志
  2. 修复在浮点变量中存储双值时丢失精度的所有警告（添加所有f后缀）
  3. 当您需要双精度时，请省略f后缀

这可能不是你想要的答案，但如果你关心代码库的寿命，这是你应该使用的方法。

如果您阅读2.13.3/1，您将看到：

除非明确指定，否则浮动文字的类型为双精度通过后缀。后缀f和f指定float，后缀l和l指定长双精度。

换句话说，如果将默认值更改为float，则没有后缀可以为文字浮点常量指定double。不幸的是，在这种情况下，你不可能两全其美。

如果您能负担得起GCC 4.7或Clang 3.1，请使用用户定义的文字：

double operator "" _d(long double v) { return v; }

用法：

std::cout << sizeof(1.0E200_d) << std::endl;
std::cout << 1.0E200_d << std::endl;

结果：

8
1e+200

您不能定义自己的后缀，但可能是像这样的宏

#define D(x) (double(x##L))

会为你工作。编译器应该只发出一个双常量，并且在我的系统上显示为-O2。

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