printf中浮点数的精度

Question

众所周知，当你使用printf输出float值时，存在精度限制。
然而，有一种技巧可以增加输出的精度，下面这个例子展示了这种技巧：

#include <stdio.h>

int main()
{
    float f = 1318926965;        /* 10 random digits */
    printf("%10.f\n", f);        /* prints only 8 correct digits */
    printf("%10d\n", *(int*)&f); /* prints all digits correctly */
    return 0;
}

我的问题是，为什么人们不经常使用这个技巧？

- Mr Lister

---

因为潜在的未定义行为是不好的。（编辑：从技术上讲，它可能不是未定义的行为，因为我不确定标准对此的规定。但是，这可能会导致字节序问题。） - Corbin

愿意为一个好的愚人节玩笑点个赞！ - Henrik

它显然给了我 x.x。 - Corbin

你应该使用联合体来制作一个无可挑剔的愚人节玩笑。 - Pascal Cuoq

或者一些宏让我的操作变得完全不清楚？不，我不想混淆我的程序。有时候最好的方法就是将事情放在明面上隐藏起来。 - Mr Lister

@MrLister，我不是说你的程序太易读了，而是说它太未定义了。明天查一下“严格别名规则”。 - Pascal Cuoq

Answer 1

愚人节？

你的“随机数”1318926965在十进制和浮点形式下具有相同的基础表示。

尝试另一个值，比如10。它将打印为：

        10
1092616192

因此，回答你的问题：

and my question is, why don't people use this trick more often?

因为一年中只有愚人节这一天... 其他日子玩笑就不管用了...

- Lindydancer

Answer 2

尝试使用不同的数字，比如2318926965，来尝试相同的技巧。

#include <stdio.h>

int main()
{
    float f = 2318926965;        /* 10 random digits */
    printf("%10.f\n", f);        /* prints only 8 correct digits */
    printf("%10d\n", *(int*)&f); /* prints all digits correctly */
    return 0;
}

$ gcc -Wall -O3  t.c
t.c: In function ‘main’:
t.c:7:5: warning: dereferencing type-punned pointer will break strict-aliasing rules [-Wstrict-aliasing]
$ ./a.out 
2318926848
1326069764

我并没有看到您的“技巧”在精度方面有所提高，因为它依赖于您平台上浮点数的位表示（就我所理解的而言）。

这个帖子中还有其他一些“神奇浮点数”和生成它们的方法。

- Mat

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这取决于IEEE 754中浮点数的位表示，而不是“你的平台”。（除了可能的字节顺序问题，在任何真实世界的机器上都不存在。）在我看来，像这样的代码唯一不好的地方是不当的类型转换，应该用联合替换（虽然有些风险，但所有编译器都有意支持），或者使用memcpy（100％合法的C语言）。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

如果IEEE 754是强制性的，那么__STDC_IEC_559__定义有什么用处？ - Mat

这并非强制性要求，但考虑到C标准允许不符合IEEE标准的实现方式，以及在浮点运算方面没有其他可靠依据，如果程序想要在非IEEE数学系统上实现可移植性，使用浮点运算将是一个巨大的错误。（当然，你可以在仅用于单个非IEEE数学实现的非可移植程序中使用它。） - R.. GitHub STOP HELPING ICE

谢谢提供有趣的链接！ - ysap

Answer 3

精度的限制在于浮点表示，而不是printf()，这是一个错误的前提。

此外，单精度浮点数只能保证正确到6位精度，所以“技巧”只会欺骗自己；在一般情况下它是行不通的。

如果你想要10位浮点数，那么你应该使用双精度，它可以保证15位精度。

- Clifford