解释printf("%# 01.1g",9.8)中的格式说明符。

Question

考虑以下printf指令：

printf("%# 01.1g", 9.8);

它应该打印什么？

我正在阅读cppreference.com上关于g格式说明的描述，其中说（删除了G的文本）：

根据值和精度，将浮点数转换为十进制或十进制指数表示法。

对于使用样式e或f的g转换，将执行以下操作：
如果非零，则令P等于精度；如果未指定精度，则令P等于6；如果精度为0，则令P等于1。然后，如果使用样式e进行转换会得到指数X：

• 如果P > X ≥ −4，则使用样式f进行转换，精度为P − 1 − X。
• 否则，使用样式e进行转换，精度为P − 1。

除非要求使用替代表示法，否则会删除尾随的零，并且如果没有小数部分，则删除小数点字符。

在我们的情况下，

• P = 1，明确指定。
• X = 0，因为“使用样式e进行转换”，即"%# 01.1e"，得到9.8e+00（调整Godbolt程序，你就会看到）。
• 1 > 0 >= -4 成立。

因此，转换应该使用样式f和精度P - 1 - X = 1 - 1 - 0 = 0，即"%# 01.0f"，得到10.。

...但这并不是glibc生成的结果：我得到的是1.e01，也可以在Godbolt上看到。

所以：

• 我是否误读了引用的文本？
• cppreference.com错了吗？
• 这难道是glib 2.36的一个错误？

- ein supports Moderator Strike

Answer 1

关于“带有样式E的转换”存在一些不清楚之处，以及关于E和g的精度意义上的差异。

对于E来说，精度是小数点后要显示的位数，根据C 2018 7.21.6.1 4。而对于g来说，精度是最大有效数字的数量。这两者是不同的；E在小数点前面有一个额外的数字，比其名义“精度”多一位。

因此，在考虑如何将9.8格式化为%.1g时，我们首先考虑它在%.0E下的格式化方式，而不是%.1E，因为%.1g和%.0E都要求一位数字，而%.1E要求两位数字。对于%.0E，将产生“1e+01”。所以指数X是1，而不是0。

- Eric Postpischil

---

只是为了确保一下 - 你的回答是基于官方标准的文本，还是你在解释glibc的行为？ - ein supports Moderator Strike

只是为了确保一下 - 你的回答是基于官方标准的文本，还是你在解释glibc的行为？ - einpoklum

@einsupportsModeratorStrike: 两者都要考虑。想一想“P > X”的原因。如果X就像我描述的那样，而且P > X > 0，那么我们会在小数点前产生P位数字。但是根据另一种解释，有时我们必须在小数点前产生P位数字和一个“0”，所以是P + 1位数字。这不符合g格式的精神；应该恰好有P位数字（或者更少，如果我们要求去除尾部的零）。 - Eric Postpischil

@einsupportsModeratorStrike: 两者都要考虑。想一想“P > X”的原因。如果X就像我描述的那样，而且P > X > 0，那么我们会在小数点前产生P位数字。但是根据另一种解释，有时我们不得不在小数点前产生P位数字和一个“0”，所以是P + 1位数字。这不符合g格式的精神；应该恰好有P位数字（或者更少，如果我们要求去除尾部的零）。 - Eric Postpischil

@einsupportsModeratorStrike：还要注意，如果选择了e格式，在你引用的段落的第二个项目中会发生什么；所使用的精度是P − 1。因此，比较 P > X 是在考虑“如果按照第二个项目打印，会发生什么？”它在选择使用 e 和精度 P − 1 或者使用 f 和精度 P − 1 − X 之间进行选择，所以应该使用与第二个项目相关联的 X。 - Eric Postpischil

Answer 2

根据C标准（草案），精确度意味着“g和G转换的最大有效数字位数”。

在"%# 01.1g"中，精确度为1，这意味着该值将四舍五入为一个有效数字位数（9.8会四舍五入为10）。

现在让我们看一下同一标准草案中g的定义：

一个表示浮点数的double参数，根据转换的值和精度，以样式f或e（或在G转换说明符的情况下以样式F或E）进行转换。如果非零，则让P等于精度；如果省略了精度，则为6；如果精度为零，则为1。然后，如果使用样式E进行转换将具有指数X：

• 如果P > X ≥ −4，则转换采用样式f（或F），精度为P - (X + 1)。
• 否则，转换采用样式e（或E），精度为P - 1。

在我们的例子中，P = 1（精度），X = 1（指数为1e+01，即指数格式中的10）

P > X 是错误的，因此“否则”子句生效，意味着应该使用指数格式。

因此，glibc 和 cppreference 都是正确的，事实上后者似乎直接基于标准。

- vitaut