stof和strtof是确定性的吗？

Question

我正在从一个字符串中读取浮点数。浮点数可以用各种形式表示，因此

float f1 = strtof("999999999999.16");
float f2 = stof("000999999999999.1600000");
assert(f1 == f2);

我能确保这个断言始终是正确的吗？无论前导零和末尾零如何，分隔符永远是一个点（“.”），因为stof不能处理逗号（“，”）。

- marmistrz

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不是100%确定。stof在内部调用strtod，所以我不知道这是否会有所不同。在C++17中，它将在内部调用strtof，因此那时应该是有保证的。 - NathanOliver

我也不是100%确定。我认为这个问题需要一个标准的参考。@SnoopDog的回答应该被视为不太可靠的猜测。 - Bathsheba

Answer 1

C11标准中的7.22.1.3p9对于C语言的strtof/strtod/strtold（至少从cppreference上看，这些函数应该是C++版本所使用的）有如下规定：

如果主体序列具有小数形式，并且最多有DECIMAL_DIG（在<float.h>中定义）个有效数字，则结果应正确舍入。

考虑到你的两行代码都具有相同数量的有效数字，它们应该表现相同。但这仅仅是基于标准在此处提到“有效数字”的推测；在其他任何地方都没有提到，标准也没有关于前导零（小数点之前）或尾随零（小数点之后）的更明确说明。

- mindriot

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你确定两者都使用 strtof 吗？ Cplusplus 提到 stof 使用的是 strtod，但并未提及与 stof 相似的内容。 - 463035818_is_not_a_number

@tobi303 cppreference提到strtof作为“底层函数”（在脚注中；虽然没有更好的参考）。 - mindriot

@mindriot stof 在 C++17 之前调用 strtod，在 C++17 中将调用 strtof。 - NathanOliver

Answer 2

C++14（§21.5）标准规定：

float stof(const string& str, size_t* idx = 0);

double stod(const string& str, size_t* idx = 0);

long double stold(const string& str, size_t* idx = 0);

作用：前两个函数调用 strtod(str.c_str(), ptr)，第三个函数调用 strtold( str.c_str(), ptr)。每个函数返回转换后的结果（如果有）。参数 ptr 指定一个指针，指向函数内部用于确定存储在 *idx 处的内容的对象。如果函数没有引发异常并且 idx != 0，则函数会将 str 的第一个未转换的元素的索引存储在 *idx 中。

在很多情况下，它们将是相同的，但中间的“double”确实打开了双重舍入的潜力。例如，如果str = "1.0000000596046448"，那么最接近的float（假设IEEE754算术）是1.0000001f，而最接近的double正好在1.0f和1.0000001f之间，因此随后转换为float将向下舍入为1.0f。

至少在理论上是这样。然而，在实践中，我无法重现这个问题：http://ideone.com/NMRy14

- Simon Byrne