Python中的`G`类型字符串格式化是如何工作的？

Question

我 阅读：

g和G转换类型根据指数的大小和为.<precision>指定的值选择浮点或指数输出。如果指数小于-4或不小于.<precision>，则输出与e/E相同。否则，输出与f/F相同：

同时，“如果指数小于-4或不小于.<precision>”这句话我没有理解。在哪里明确指定了指数？通过“指数”，是指小数点后的位数吗？我认为是这样的，因为当我尝试在小数点后保留四个数字时，它将其打印为f，但当我尝试在小数点后保留五个数字时，它将其打印为e：

>>> '%g' % 0.0003
'0.0003'
>>> '%g' % 0.00003
'3e-05'

问题1. 我对上面的理解正确吗？

问题2. 但是，我不明白为什么在下面的例子中它没有做同样的事情：

>>> '%g' % 3.14
'3.14'
>>> '%g' % 3.014
'3.014'
>>> '%g' % 3.0014
'3.0014'
>>> '%g' % 3.00014
'3.00014'
>>> '%g' % 3.000014
'3.00001'
>>> '%g' % 3.0000014
'3'

问题3. 最后，我没有理解 "如果指数小于-4或不少于.<precision>" 部分的含义。我尝试明确指定小于和大于小数点后4位的精度。但它仍然打印出相同的结果：

>>> '%g' % 0.00003
'3e-05'
>>> '%.3g' % 0.00003
'3e-05'
>>> '%.9g' % 0.00003
'3e-05'

- Mahesha999

Answer 1

"Exponent"指的是小数点后的数字位数吗？

不是。指数简单来说就是科学计数法中e之后的数字，例如0.999可能会被表示为9.990000e-01，这意味着0.999的指数为-1。指数值告诉我们关于数量级的信息。

- Daweo

Answer 2

根据C11标准：

表示浮点数的double参数将以样式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，具体取决于所转换的值和精度。如果精度不为零，则让P等于精度；如果省略了精度，则让P等于6；如果精度为零，则让P等于1。然后，如果使用样式E进行转换，则指数为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。

表示无穷大或NaN的double参数将以f或F转换说明符的样式进行转换。

同样来自Python文档，对于相同行为的另一个描述如下：

通用格式。对于给定精度 p >= 1， 将数字舍入到 p 个有效数字，然后根据其大小在固定点格式或科学计数法中格式化结果。

具体规则如下：假设使用演示类型 'e' 和精度 p-1 格式化的结果将具有指数 exp。那么如果 -4 <= exp < p，则使用演示类型 'f' 和精度 p-1-exp 格式化数字。否则，使用演示类型 'e' 和精度 p-1 格式化数字。在两种情况下，都会从有效数字中删除无关紧要的尾随零，并且如果没有剩余数字，则也会删除小数点。

正无穷大、负无穷大、正零、负零和 NaN 分别格式化为 inf、-inf、0、-0 和 nan，无论精度如何。

精度为 0 被视为等同于精度为 1。默认精度为 6。

- Chetan Ameta