Question

我无法理解C的规则，即在打印双精度或将字符串转换为双精度时要考虑的精度。以下程序应说明我的观点：

#include <errno.h>
#include <float.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char **argv) {
    double x, y;
    const char *s = "1e-310";

    /* Should print zero */
    x = DBL_MIN/100.;
    printf("DBL_MIN = %e, x = %e\n", DBL_MIN, x);

    /* Trying to read in floating point number smaller than DBL_MIN gives an error */
    y = strtod(s, NULL);
    if(errno != 0)
        printf("  Error converting '%s': %s\n", s, strerror(errno));
    printf("y = %e\n", y);

    return 0;
}

我编译并运行此程序时获得的输出（在使用gcc 4.5.2的Core 2 Duo上）是：

DBL_MIN = 2.225074e-308, x = 2.225074e-310
  Error converting '1e-310': Numerical result out of range
y = 1.000000e-310

我的问题是：

为什么x打印为非零数字？我知道编译器有时会为了计算的目的将双精度提升到更高精度的类型，但是不应该将x作为64位双精度打印？
如果C库秘密使用扩展精度浮点数，为什么strtod在尝试转换这些小数时会设置errno？为什么它会产生正确的结果呢？
这种行为只是一个错误，是我特定硬件和开发环境的结果吗？（不幸的是，我目前无法在其他平台上进行测试。）

感谢您提供任何帮助。我会在收到反馈时尝试澄清问题。

Answer 1

由于IEEE-754标准中存在denormal numbers。 DBL_MIN是最小的规范化值。
因为标准是这样说的（C99 7.20.1.3）：

如果结果下溢（7.12.1），函数返回一个幅度不大的值比返回类型中最小的归一化正数;是否errno获得值ERANGE是实现定义的。

返回“正确”值（即1e-310）遵守上述约束条件。
所以不是错误。这在技术上依赖于平台，因为C标准对非正规数字的存在或行为（AFAIK）没有要求。

Answer 2

以下是strtod下溢（C99,7.20.1.3p10）的标准说明

“如果结果下溢（7.12.1），则函数返回一个值，其大小不大于返回类型中的最小标准化正数; errno是否获取值ERANGE是实现定义的。”

关于ERANGE下溢的strtod，这是glibc所说的

“当发生下溢时，将引发下溢异常，并返回零（适当签名）.errno可能设置为ERANGE，但不保证这一点。”

http://www.gnu.org/savannah-checkouts/gnu/libc/manual/html_node/Math-Error-Reporting.html

（请注意，此页面明确链接到glibc strtod页面“Parsing of Floats”： http://www.gnu.org/savannah-checkouts/gnu/libc/manual/html_node/Parsing-of-Floats.html

将C字符串转换为/从双精度转换时的奇怪行为

2 个答案: