Question

我有一个用C ++编写的程序，它为数学计算生成C源代码。我注意到常量在生成的代码中占用了很多空间，我正在寻找更紧凑的表示。

要生成常量，我现在正在使用：

double v = ...
cfile << std::scientific << std::setprecision(std::numeric_limits<double>::digits10 + 1) << v;

我很确定这是一种无损代表，但它也非常臃肿。例如，零和一个将表示为0.0000000000000000e + 00和1.0000000000000000e + 00。并且“0”或“1.”提供同样多的信息。

有没有办法以更紧凑但仍然无损的方式打印常量？对于人类读者来说，它不需要看起来很好，只需在纯C代码中进行编译（如果是C99，我更愿意，如果它也是有效的C ++）。十六进制可以是可移植的。

编辑：已移除代码段中的std::fixed。

Answer 1

您可以使用十六进制浮点（The format specifier %a for printf() in C）;它被定义为保留所有精度位（C11,7.21.6.1p8，a,A说明符）。

cfile << std::hexfloat << v;

如果您的编译器/标准库不支持hexfloat，则可以使用C99 %a printf说明符（这是等效的，如C ++ 11表88中第22.4.2.2节所述。 2）：

printf("%a", v);

例如，以下程序有效C99：

#include <stdio.h>
int main() {
   double v = 0x1.8p+1;
   printf("%a\n", v);
}

您生成的源文件无效C ++ 11，因为相当荒谬的是C ++ 11不支持十六进制浮点文字。但是，许多C ++ 11编译器都支持C99十六进制浮点文字作为扩展。

Answer 2

这不是表示，语言或标准库的问题，而是算法问题。如果您有一个代码生成器，那么...为什么不将生成的代码更改为最佳（=具有所需精度的最短）表示？这就是你手工编写代码时所做的事情。

在假设的put_constant(double value)例行程序中，您可以检查您必须编写的值：

是整数吗？不要使用std::fixed和set_precision膨胀代码，只需强制转换为整数并添加一个点。
尝试将其转换为默认设置的字符串，然后将其转换回double，如果没有任何更改，则默认（短）表示就足够了。
将其转换为实际实现的字符串，并检查其长度。如果它超过N（见下文），请使用另一种表示，否则只需编写它。

当浮点数具有大量数字时，可能的（短）表示是使用内存表示。有了这个你有一个非常固定的开销，长度不会改变所以你应该只应用它很长的数字。一个简单的例子，说明它是如何工作的：

#define USE_L2D __int64 ___tmp = 0;
#define L2D(x) (double&)(___tmp=x)

int main(int argc, char* argv[])
{
    // 2.2 = in memory it is 0x400199999999999A

    USE_L2D
    double f1 = L2D(0x400199999999999A);
    double f2 = 123456.1234567891234567;

    return 0;
}

Answer 3

首先，当你第一次说时，你自相矛盾 std::scientific，然后std::fixed。第二，你可能也不想要。通常是默认格式旨在做到最好。默认格式不是有一个名字，也没有操纵者，但如果没有别的话，你会得到什么格式已指定，可以设置（如果是其他代码已设置不同的格式）：

cfile.setf( std::ios_base::fmtflags(), std::ios_base::floatfield );

我建议使用它。（你仍然需要精确度当然。）

Answer 4

我不确定你可以像这样无损地传递浮点数。浮点必然是有损的。虽然它们可以精确地表示值的子集，但您不能包含所有有效数字 - 不同的硬件可能具有不同的表示，因此您无法保证不会丢失信息。即使您可以将其全部传递，因为接收硬件可能无法表示该值。

plain ofstream :: operator＆lt;＆lt;尽管如此，会打印出尽可能多的数字，因此实际上并不需要使问题复杂化。

C / C ++中浮点常数的紧凑无损表示

4 个答案: