计算浮点数中的数字

Question

我正在关注一些 C++ OpenGL 初学者教程，但当我开始作为 ac# 程序员时，它让我认为很多事情是理所当然的。因此，当我调试将 FPS 读数打印到输出时，出现了问题。我认为该方法类似于我脑海中浮现的 DebugPrintString ，它采用了 char* ，基本上我正在打印“FPS：x”。我使用 scanf_s 将 fps 值放入字符数组中，但这就是我的问题所在。字符数组必须有多大？

让我详细说明一下：我的 FPS 读数存储为浮点数，因为帧/秒通常最终不是一个好的数字。所以我的号码可能是 60，也可能是 59.12345。 60 只需要 2 个字节，而 59.12345 将需要 8 个字节（句点为 1 个字节）。所以我想“哦，好吧，我需要计算它的位数，没问题！”男孩让我震惊了。

我做了一个方法来计算数字，计算小数点左侧很容易，首先将其转换为 int 来删除小数点并除以 10 （实际上我认为我在那里进行了一些位移）并且计算我可以这样做的次数，直到达到 0。现在要计算右侧的数字，我只需乘以 10，减去该数字，然后执行此操作，直到达到零。我认为该方法通常会返回 32。所以我 WTF'd 并在调试中查看了它，结果发现，当您乘以浮点数时，由于众所周知的精度问题，有效地将数字列向上移动，它只是附加了另一个数字！

我做了一些主要的谷歌搜索，但找不到 char str[128] 和 scanf if in then do strlen(str) minus 1 （空终止符）之上的任何内容。但我希望有一个更优雅的解决方案。最后，我只是将其转换为 int 并允许足够的 9999 fps，还添加了一个检查以查看 fps > > 9999 但我认为这永远不会发生。比 SEG FAULT 更安全:(

TLDR: 有没有办法获取浮点数中的位数？ scanf 是如何做到的？！

抱歉，帖子很长，只是想分享我的挫败感 >:D

编辑：拼写错误

Answer 1

考虑到我们正在谈论的是 C++，为什么不采用 STL 方式呢？

精度小数点后 5 位，字符数量可能不同：

std::stringstream ss;
ss << std::setprecision (5) << std::fixed << f; 
std::string fps = ss.str();

精度最大 5 位有效数字：

std::stringstream ss;
ss << std::setprecision (5) << f; 
std::string fps = ss.str();

Answer 2

您可以使用 sprintf 将浮点数截断/强制为您想要的任何精度。然后问题就消失了。

Answer 3

由于浮点数不是以任何精确的方式存储的，因此实际上没有任何有效的方法来计算位数。您可能想要做的是控制浮点提供的数字的长度并使用固定大小的缓冲区。

使用printf()、scanf()及相关函数，可以通过修改格式类型说明符来指定浮点数的大小。虽然简单的 %f 可能是最常见的，但可以通过在 % 和 f 之间添加修饰符来更灵活地使用它，例如：

%[width][.precision]f

其中[width]指的是该数字要显示的最小位数（超出不会截断），[. precision ] 指定小数点后显示的确切位数。

例如，您可以检查以下程序的输出：

#include <cstdio>

using std::printf;
int main() {
  float f(59.12345);

  printf("[%f]\n", f);    // [59.123451]
  printf("[%15f]\n", f);  // [      59.123451]
  printf("[%1f]\n", f);   // [59.123451]
  printf("[%.2f]\n", f);  // [59.12]
  printf("[%6.2f]\n", f); // [ 59.12]
  printf("[%4.1f]\n", f); // [59.1]
}

字符数组的确切大小仍然是可变的，具体取决于小数点之前的值。但只要您可以控制宽度和精度，为字符数组分配足够的内存（或将数字放入固定长度数组）应该会简单得多。

Answer 4

那么 CashCommons 的 John 给出了传统的答案，只需使用 printf 格式限定符来强制一定的宽度。我通常发现 2 位小数对于帧速率来说就足够了。它允许您区分 30 fps 和 29.97 fps 这两个最常见的值。

 sprintf (buffer, "%.2f", fps);

但如果你想知道最坏的情况是什么，也有一种方法可以知道。查看http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754-2008。

它显示浮点值（32 位浮点数）尾数有 24 个二进制数字，相当于 7.225 个十进制数字，称为 8。添加 5 位数字作为指数，1 作为符号，1 作为前导 0、1对于小数点，您可以

 1 + 1 + 8 + 5 = 15 characters

为终止空添加空间，然后您将获得 16 位数字。

Answer 5

是每秒帧数。只需使用左侧三位数字和右侧一位数字，谁在乎浮点表示碰巧认为十位以下存在什么？

编辑回应第一条评论。

http://en.wikipedia.org/wiki/Floating_point

如果我们真的想要浮点数的位数，我们必须知道浮点数是如何工作的。 IEEE 标准浮点数据类型中表示的精确值具有一定数量的位（通常为 32 或 64），这些位以标准化方式分配，为您提供一定数量的有效数字，以及一些用于按比例放大或缩小的幂指数。 24 位有效数字大约为小数点后七位。当然，最后总是会出现某种形式的截断或舍入错误（例如，当您停止写入重复的三时，用十进制书写的三分之一总是向下舍入）。

也许您的数字在七位或八位数字后停止，但机器舍入错误意外地让它继续下去？读取此类数据是没有意义的。