让 printf 忽略零值上的负号

Question

我正在尝试编写一个（大部分）* C 程序来对数值结果进行排序并消除重复项。结果存储为包含字符串、整数和 4 个双精度数的 STRUCTS。双精度数与确定两个结果是否重复相关。

为此，我使用 4 个双精度数来 sprintf 一个字符串，达到一定的精度，即

    #define PRECISION 5
sprintf(hashString, "%.*lf %.*lf %.*lf %.*lf", PRECISION, result.v1, PRECISION, result.v2, PRECISION, result.v3, PRECISION, result.v4);

然后将其用作 tr1::unordered_map 的哈希键。然后程序检查散列表是否已经包含该键的条目，如果是，则结果是重复的并且可以被丢弃。否则，它会被添加到哈希表中。

问题是有时我的值之一会被 sprintf 从 -10E-9 四舍五入到零；因此，该字符串将包含“-0.00000”而不是“0.00000”。尽管表示相同的结果，但这两个值显然会生成不同的哈希键。

sprintf 甚至 C 语言中是否有内置的东西可以让我处理这个问题？我想出了一些解决办法（参见下面的帖子）——但如果有内置的东西，我宁愿使用它。

*该程序是用 C 编写的，因为这是我最熟悉的语言，但我最终将使用 g++ 进行编译以便使用 unordered_map。

我想出了以下解决方法。但是A）我希望有一个内置的解决方案，B）我对atof或浮点数学没有很深入的理解，所以我不确定条件是否if(doubleRepresentation == 0.0)< /code> 总会在该跳闸的时候跳闸。

    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    #define PRECISION 5
    #define ACCURACY 10E-6
    double getRidOfNegZeros (double number)
    {

            char someNumAsStr[PRECISION + 3]; // +3 accounts for a possible minus sign, the leading 0 or 1, and the decimal place.
            sprintf(someNumAsStr, "%.*lf", PRECISION, number);

            double doubleRepresentation = atof(someNumAsStr);
            if((doubleRepresentation < ACCURACY) && (doubleRepresentation > -ACCURACY))
            {
                    doubleRepresentation = 0.0;
            }

            return doubleRepresentation;
    }

    int main()
    {
            printf("Enter a number: \n");
            double somenum;
            scanf("%lf",&somenum);

            printf("The new representation of double \"%.*lf\" is \"%.*lf\"\n", PRECISION, somenum, PRECISION, getRidOfNegZeros(somenum));
            return 0;
    }

Answer 1

与其将双精度数 sprintf() 转换为大字符串并将其用作映射中的键，为什么不将结构放入映射中呢？如果您只需为结构编写一个小于运算符，将要用作键的浮点值考虑在内，那么您就可以很容易地做到这一点。像这样的事情：

bool operator <(const MyStruct &lhs, const MyStruct &rhs)
{
    return lhs.v1 < rhs.v1 ||
        (lhs.v1 == rhs.v1 && lhs.v2 < rhs.v2); // ...
}

然后您可以将 tr1::unordered_map 替换为 std::map，并避免整个字符串打印业务。如果需要，可以在比较函数中添加一些 epsilon，以便几乎相同的数字可以稳定排序。

Answer 2

如果您知道您只关心 0.00001 的差异（基于您对 PRECISION 的定义），则可以首先将值舍入为整数。像这样的事情可能会起作用：

#include <math.h>
#include <stdio.h>

#define SCALE 1e5 // instead of PRECISION 5
sprintf(hashString, "%d %d %d %d",
    (int)round(result.v1 * SCALE),
    (int)round(result.v2 * SCALE),
    (int)round(result.v3 * SCALE),
    (int)round(result.v4 * SCALE));

这也需要对浮点值的大小进行限制。您不想溢出整数值。

您还可以绕过字符串格式，只需将舍入计算作为结构级哈希的一部分进行，正如其他人所建议的那样。

Answer 3

也许实现一个效用函数将值舍入/捕捉到正零。使用类似于 printf 样式格式语法的精确数字计数。

// Prevent display of -0 values by snapping to positive zero
// \a_number original number
// \a_precisionCount number of digits of decimal precision eg. 2 for #.##, 0 for whole integer. Default 0 (whole integer number.)
// \returns number rounded to positive zero if result would have produced -0.00 for precision.
template <class Real>
Real PosZero(const Real& a_number, const int a_precisionCount = 0)
{
    Real precisionValue = Real(0.5) * pow(Real(0.10), Real(a_precisionCount));
    if( (a_number > -abs(precisionValue)) && (a_number < abs(precisionValue)) )
    {
        return +0.0;
    }
    return a_number;
}

测试：

f32 value = -0.049f;
int precision = 4; // Test precision from param
printf("%.0f, %.2f, %.*f", PosZero(value), PosZero(value,2), precision, PosZero(value,precision));

测试输出：

"0, -0.05, -0.0490"

这旨在成为希望避免格式化字符串中出现负零的人们的通用解决方案。不特定于原始发布者创建密钥或散列的用途。

Answer 4

#include <string>

#define PRECISION 5
#define LIMIT 5e-6

std::string string_rep (double x) {
   char buf[32];
   double xtrunc = ((x > -LIMIT) && (x < LIMIT)) ? 0.0 : x;
   std::sprintf (buf, "%.*f", PRECISION, xtrunc);
   return std::string(buf);
}

std::string make_key (double x, double y, double z, double w) {
   std::string strx = string_rep (x);
   std::string stry = string_rep (y);
   std::string strz = string_rep (z);
   std::string strw = string_rep (w);
   return strx + " " + stry + " " + strz + " " + strw;
}

Answer 5

如果您仅将其用于散列双精度值，则不必费心将它们转换为字符串 - 只需直接散列双精度值即可。任何有价值的哈希库都能够对任意二进制数据进行哈希处理。

如果由于某种奇怪的原因，您的哈希库仅支持以 null 结尾的 C 字符串，则打印出 double 值的原始字节：

// Alias the double value as a byte array
unsigned char *d = (unsigned char *)&result.v1;
// Prefer snprintf to sprintf!
spnrintf(hashString, hashStringLength, "%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x",
         d[0], d[1], d[2], d[3], d[4], d[5], d[6], d[7]);
// ...and so on for each double value

这可以确保不相等的值肯定会被赋予不相等的字符串。