Biểu diễn không mất mát nhỏ gọn của hằng số dấu chấm động trong C/C++

Question

Tôi có một chương trình được viết bằng C++ đang tạo mã nguồn C cho phép tính toán học. Tôi đã nhận thấy rằng các hằng số chiếm rất nhiều không gian trong mã được tạo ra và đang tìm kiếm một đại diện nhỏ gọn hơn.

Để tạo hằng, bây giờ tôi đang sử dụng:

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

Tôi khá chắc chắn rằng đây là một đại diện lossless, nhưng nó cũng rất cồng kềnh. Ví dụ một số không và một số sẽ được biểu diễn như một cái gì đó như 0,0000000000000000e + 00 và 1,0000000000000000e + 00. Và "0." hoặc "1." mang theo nhiều thông tin.

Có cách nào để in các hằng số để tập tin theo cách gọn nhẹ hơn nhưng vẫn không bị mất? Nó không cần phải xem xét tốt cho một người đọc của con người, chỉ cần biên dịch khi có mặt trong mã C đơn giản (nếu C99, tôi thích nếu nó cũng hợp lệ C++). Hệ thập lục phân có thể là ok nếu nó là di động.

EDIT: Đã xóa std::fixed trong đoạn mã.

Answer 1

Đây không phải là vấn đề về thư viện, ngôn ngữ hoặc thư viện chuẩn mà là thuật toán. Nếu bạn có trình tạo mã thì ... tại sao bạn không thay đổi mã được tạo ra để trở thành biểu diễn tốt nhất (= ngắn nhất với độ chính xác yêu cầu)? Đó là những gì bạn làm khi viết mã bằng tay.

Trong put_constant(double value) thói quen giả bạn có thể kiểm tra những gì giá trị mà bạn phải viết:

• Có một số nguyên? Không làm nổi bật mã bằng std::fixed và set_precision, chỉ cần truyền tới số nguyên và thêm dấu chấm.
• Hãy thử chuyển đổi nó thành chuỗi với cài đặt mặc định sau đó chuyển đổi lại thành double, nếu không có gì thay đổi thì biểu diễn mặc định (ngắn) là đủ tốt.
• Chuyển đổi chuỗi thành chuỗi với triển khai thực tế của bạn và kiểm tra độ dài của nó. Nếu nó lớn hơn N (xem sau) sử dụng một biểu diễn khác nếu không chỉ cần viết nó.

Có thể (ngắn) biểu diễn cho số dấu phẩy động khi chúng có nhiều chữ số là sử dụng biểu tượng bộ nhớ . Với điều này bạn có một chi phí khá cố định và chiều dài sẽ không bao giờ thay đổi, do đó bạn nên áp dụng nó chỉ cho số lượng rất dài. Một ví dụ ngây thơ để chứng tỏ nó có thể làm việc:

#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 2

Tôi không chắc chắn rằng bạn có thể chuyển các điểm trôi không mất mát như thế này. Điểm nổi là nhất thiết phải mất. Mặc dù chúng có thể đại diện cho một tập hợp con các giá trị chính xác nhưng bạn không thể bao gồm TẤT CẢ các số liệu quan trọng - phần cứng khác nhau có thể có các biểu diễn khác nhau để bạn không thể đảm bảo không mất thông tin. Ngay cả khi bạn có thể vượt qua tất cả trên như giá trị có thể không được đại diện bởi phần cứng nhận.

Nhà điều hành plainstream :: < < sẽ in ra nhiều chữ số theo yêu cầu, do đó, thực sự không cần phải phức tạp.

Answer 3

Trước tiên, bạn đang mâu thuẫn với chính mình khi bạn lần đầu tiên nói std::scientific, và sau đó std::fixed.Và thứ hai, bạn có lẽ cũng không muốn. Định dạng mặc định thường là được thiết kế để làm điều này tốt nhất. Định dạng mặc định không có tên, cũng không phải là người thao túng, nhưng bạn sẽ nhận được định dạng và có thể được đặt (trong trường hợp mã khác đã đặt định dạng khác) bằng cách sử dụng:

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

Tôi muốn recomment bằng cách sử dụng này. (Bạn vẫn cần độ chính xác, trong số khóa học.)

Answer 4

Bạn có thể sử dụng dấu phẩy động thập lục phân (The format specifier %a for printf() in C); nó được định nghĩa để bảo toàn tất cả các bit chính xác (C11, 7.21.6.1p8, a,A specifiers).

cfile << std::hexfloat << v; 

Nếu trình biên dịch/thư viện tiêu chuẩn của bạn không hỗ trợ hexfloat, bạn có thể sử dụng C99 %a printf specifier (đây là tương đương, theo quy định trong C++ 11 bảng 88 dưới phần 22.4.2.2.2):

printf("%a", v); 

Ví dụ, chương trình sau đây là C99 hợp lệ:

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

file nguồn tạo của bạn sẽ không có giá trị C++ 11 như khá ngớ ngẩn C++ 11 không n ot hỗ trợ hệ thập lục phân dấu chấm động. Tuy nhiên, nhiều trình biên dịch C++ 11 hỗ trợ C99 hexadecimal floating point literals như một phần mở rộng.