你可以使用stringstream安全地进行双向类型转换吗？

Question

你可以使用stringstream安全地进行双向类型转换吗？

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我有一个问题，涉及到将double类型通过stringstream转换为字符串。现在，我必须在另外一个地方获取该值（不幸的是，我没有访问原始double值的权限），因此我必须解析格式化后的字符串。

当然，我也可以使用stringstream来读取它，但这样做是否安全？对于所有值，它是否总是有效的？

std::ostringstream doubleToString;
double myDouble = 3.14;
doubleToString << myDouble;
std::string convertedDouble = doubleToString.str();

std::istringstream stringToDouble(convertedDouble);
double newDouble;
stringToDouble >> newDouble;

在上面的例子中，myDouble是否总是等于newDouble？

注意：微小的差异（0.00000000001）并不是我的关注点。

- W. Goeman

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Edward · Accepted Answer

不，它不总是有效的。您可以通过对代码进行轻微修改来证明这一点：

#include <sstream>
#include <iostream>
#include <string>
#include <cassert>

int main()
{
    std::ostringstream doubleToString;
    double zero = 0;
    double myDouble = 3.14/zero;
    doubleToString << myDouble;
    std::string convertedDouble = doubleToString.str();
    std::cout << "convertedDouble = " << convertedDouble << std::endl;

    std::istringstream stringToDouble(convertedDouble);
    double newDouble;
    stringToDouble >> newDouble;
    std::cout << "newDouble = " << newDouble << std::endl;
    assert(newDouble == myDouble);
}

当我在我的电脑上运行这段代码时，输出如下：

convertedDouble = inf
newDouble = 0
xlat: xlat.cpp:19: int main(): Assertion `newDouble == myDouble' failed.
Aborted (core dumped)

更新：

请注意，在特定计算机上，如果您始终从可表示的浮点数范围内的双倍开始（即 std::numeric_limits<double>::min() <= x <= std::numeric_limits<double>::max()），仍无法保证成功。例如，尝试使用double myDouble = 1/3.0; 运行上面的代码时会出现精度问题。这是由于将double转换为字符串时丢失了精度。我们可以尝试修改代码以使用以下内容来解决此问题：

doubleToString << 
    std::setprecision(std::numeric_limits<double>::digits10) << myDouble;

这将会将精度设置为所需的十进制位数，以便将整数值转换为 double 类型后再转回来时始终保留。但是，对于所有的 double 值都不适用！

double myDouble = pow(1/3.0, 300);

这个值会导致断言触发。原因是digits10仅用于浮点数的尾数部分，而不代表指数。完全讲究的话，我们可以将正确的值设置为：

constexpr int dblprecision = std::numeric_limits<double>::digits10 
        + ceil(log10(std::numeric_limits<double>::max_exponent10));
doubleToString << std::setprecision(dblprecision) << myDouble;

请注意，这仅适用于双精度转换为字符串的方向，而不是反过来。

因此，在理解输入值必须在指定范围内的前提下，并且设置了转换为字符串的精度，我认为，假设编译器或库的实现没有错误，这将始终导致原始双精度。