C++如何使用printf获取“一位数指数”

Question

有没有一种方法可以以科学计数法打印指数部分少于3位的数字？格式化字符串6.1只影响数字部分而不影响指数部分：

var=1.23e-9;
printf ("%e\n", var);
printf ("%6.1e\n", var);

提供

1.230000e-009
1.2e-009

我也尝试过在wxWidgets中使用字符串格式化，但行为是相同的。

m_var->SetLabel(wxString::Format(wxT("%6.1e"),var));

我想要的是1.2e-9。

- Kris_R

---

根据标准和g++的要求，指数部分应该呈现为“两位数字”。 - Matteo Italia

Answer 1

根据维基百科：Printf格式字符串：

引用:

指数始终包含至少两个数字；如果值为零，则指数为00。在Windows中，默认情况下，指数包含三个数字，例如1.5e002，但这可以通过Microsoft特定的_set_output_format函数进行更改。

_set_output_format

- Ilya Kogan

Answer 2

我经常需要这样做（我编写文件解析器，一些文件格式如NITF要求您将数值存储为字符串）。

您所做的是基于十进制数学（科学计数法）实际含义的利用：对于所有实数y，y = (x) * 10^(N)，其中N是某个整数，x在区间(-1, 1)中（不包括-1和1）。

因此，您可以执行以下操作：

void PrintScientific(double d)
{
   int exponent  = (int)floor(log10( fabs(d)));  // This will round down the exponent
   double base   = d * pow(10, -1.0*exponent);

   printf("%lfE%+01d", base, exponent);
}

您可以添加所有格式说明符，以控制“.”小数点前后的字符数。不要忘记四舍五入步骤！这是如何工作的，使用基数10和对数（在此处为基数10）的属性：

让y = x * 10^N =>
log(y) = log(x*10^N) =>
log(y) = log(x) + log(10^N) => // 来自Log "product"规则
log(y) = log(x) + N
由于x的范围为(-10, 10) -“()”表示排除（排除），这意味着log(x)的范围为(-1, 1)。因此，当我们向下取整进行整数转换时，我们会丢弃"log(x)"的贡献。然后，您可以从原始数字中获取“x”部分，从而使您可以以任何想要使用的科学记数法输出原始数字。

- Zack Yezek

---

在处理靠近10的幂和次正规数的边角情况时，数学计算会导致不一致的结果，并且在d为0、INF、NAN时会出现问题。这也会给base带来不准确性。 - chux - Reinstate Monica

Answer 3

使用标准C的printf()无法完成此操作（默认使用三个数字似乎也是错误的），至少在C99中是这样（我手头没有更新版本）。来自C99标准的相关引用在7.19.6.1第8段，格式e，f：

...指数始终包含至少两位数字，以及必要的其他位数以表示指数。如果值为零，则指数为零。...

最好的方法是将其[可移植地]适应于使用这些输出的代码是使用C ++ IOStreams：虽然默认格式与C相同，但可以将自定义facet安装到流的std::locale中，以按您需要的方式进行格式化。话虽如此，编写格式化代码可能并不完全简单。尽管我可能只是基于标准转换然后删除e字符后多余的零。

- Dietmar Kühl

Answer 4

我觉得Zach的回答是最快和最简单的方法，而且适用于任何操作系统。 但我发现，在“base =”行上需要进行两个修改，才能让它对所有数字起作用。（否则，在Cygwin中指数为负数时会出现nan）。额外的打印语句只是为了与patran中性文件兼容。如果我有足够的“声望”，我会投票赞成他的回答。

void PrintScientific(double d)
{
   int exponent  = (int)floor(log10( fabs(d)));  // This will round down the exponent
   double base      = (d * pow(10.0,  -1*exponent));

if(abs(exponent)<10)
    printf("%13.9lfE%+01d", base, exponent);
else
    printf("%12.9lfE%+01d", base, exponent);
}

- Brad Porter

Answer 5

C/C++在使用printf("%e",...)时至少需要两个指数数字。如果只想打印一个数字，并且要处理默认情况下至少打印3个数字的Visual Studio，则需要额外的代码。

考虑使用IOStreams @Dietmar Kühl

如果C++代码仍然想使用printf()样式的格式：

在调用printf()之前调整double的值往往会导致舍入问题、范围缩短以及一般的边角案例失败，如处理log10(0.0)。还要考虑到接近10的幂的大型double，其中log10()可能会不足，-0.0，INF，NAN。

在这种情况下，最好对字符串进行后处理。

  double var = 1.23e-9;
  //                    - 1 . x e - EEEEE \0
  #define ExpectedSize (1+1+1+1+1+1+  5 + 1)
  char buf[ExpectedSize + 10];
  snprintf(buf, sizeof buf, "%.1e", var);
  char *e = strchr(buf, 'e');  // lucky 'e' not in "Infinity" nor "NaN"
  if (e) {
    e++;
    int expo = atoi(e);
    snprintf(e, sizeof buf - (e - buf), "%1d", expo);
  }
  printf("'%6s'\n", buf);  // '1.2e-9'

注意：%e 可以进行后处理，因为它的宽度不像 "%f" 那样难以处理。 sprintf(buf, "%f", DBL_MAX) 可能会有数千个 char。

- chux - Reinstate Monica