C++ 中 Java 风格的“double”打印

Question

double是否有任何流操纵器（或标准 C++ 中的任何其他方法）的组合可以让我在 C++ 中打印时获得“正确”的位数？

我所说的“正确”数字是指此处定义的位数：

m 或 a 的小数部分必须打印多少位数字？必须至少有一位数字来表示小数部分，除此之外，还必须有尽可能多的数字来唯一区分参数值与 double 类型的相邻值。也就是说，假设 x 是由此方法针对有限非零参数 d 生成的十进制表示形式所表示的精确数学值。那么 d 必须是最接近 x 的 double 值；或者如果两个 double 值与 x 同样接近，则 d 必须是其中之一，并且 d 的有效数的最低有效位必须为 0。

在一个简单的例子中，假设我们有三个double值：DD、D0 和 D1。DD 是“中间”，D1 尾数大 1，D0 尾数小 1。

当打印到一些非常大的任意精度时，它们会产生以下值（示例中的数字完全不合常理）：

D0 => 1.299999999701323987
DD => 1.300000000124034353
D1 => 1.300000000524034353

（EPSILON，0 指数处尾数的最低有效位的值约为 0.0000000004）

在这种情况下，上述方法将产生

D0 => 1.2999999997
DD => 1.3
DD => 1.3000000005

Answer 1

如果我理解正确的话，你想要std::to_chars。

值被转换为字符串，就像std::printf在默认（“C”）语言环境中一样。转换说明符是for e（在平局的情况下解析为有利于f），根据最短表示的要求进行选择：字符串表示由最少数量的字符组成，使得小数点之前至少有一位数字（如果存在）并使用相应的 s 函数解析表示std::from_char可以准确地恢复值。如果有多个这样的表示，则选择与值差异最小的一个，并根据 进行舍入来解决任何剩余的关系std::round_to_nearest。

这是一个低级函数，因此打印结果需要一些工作：

run on gcc.godbolt.org

#include <charconv>
#include <iostream>

int main()
{
    double val = 0.1234;
    
    char buf[64];
    *std::to_chars(buf, buf + sizeof buf, val).ptr = '\0';
    
    std::cout << buf << '\n';
}

此函数需要最新的标准库：GCC (libstdc++) 11 或更高版本，或 Clang (libc++) 14 或更高版本（当前为 trunk）。MSVC 也支持它。