C 中对浮点数的格式化显示

在许多应用程式领域中，都需要控制小数点后的小数位，但是浮点数对此不能提供直接的支持。怎样对程式中的浮点数据进行"整齐"地格式化呢？在此我们有一个迂回的方法，先把他们转换为字符串，格式化后以文本形式显示出来。

　　在日常编程中--包括对话框、关系数据库、金融程式、SMS程式及一切处理数据文档的程式，需要控制小数点后的小数位的情况很普遍，本文中将要讲解如何用简单的方法来控制小数位，另外，还要揭开字符串及数据精度的一点点小秘密。

　　问题的引出

　　如有一个函数，其可接受一个long double参数，并将参数转换为字符串，结果字符串应保留两位小数，例如，浮点值123.45678应该生成"123.45"这样的字符串。表面上看来这是个意义不大的编程问题，然而，假如真要在实际中派上用场，函数应设计为具备一定弹性，以允许调用者指定小数位数。另外，函数也应该能够处理各种异常情况，如像123.0或123这样的整数。
在开始之前，先看一下编写"优雅"C 代码时的两句"真言"：

　　"真言"1：无论何时需要格式化一个数值，都应先转换为一个字符串。这样可确保每位数刚好占据一个字符。

　　"真言"2：在需要转换为字符串时，请使用<sstream>库。

　　转换函数的接口很简洁：第一个参数是需被格式化的数值；第二个参数代表小数点后显示的小数位，且应该具备一个默认值；返回值为一个string类型：

string do_fraction(long double value, int decplaces=3);

　　注意，第二个参数代表的小数位数中包括了小数点，因此，两位小数需要默认值为3。

　　精度问题

　　当然，第一步是把long double值转换为一个string，使用标准C 库<sstream>简直是手到擒来。然而，有一件事情必须引起注意，因为某些原因，stringstream对象默认精度为6，而许多程式员错误地把"精度"理解为小数的位数，这是不正确的，精度应指代全部位数。因而，数字1234.56可安全地通过默认精度6来表示，但12345.67会被截断为12345.6。这样的话，假如您有一个很大的数，如1234567.8，他的结果会静悄悄地转换为科学记数法：1.23457e 06，这显然不是我们想要的。为避免这样的麻烦，在开始转换之前，应把默认精度设为最大。
为得到long double能表示的最大位数，可使用<limits>库：

string do_fraction(long double value, int decplaces=3) { int prec=numeric_limits<long double>::digits10; // 18 ostringstream out; out.precision(prec);//覆盖默认精度 out<<value; string str= out.str(); //从流中取出字符串 数值现在存储在str中，等待格式化。

小数点的位置

　　要进行格式化，首先要确定小数点的位置，假如小数位多于decplaces，do_fraction()会删除多余的。

　　要定位小数位，可使用string::find()，在STL算法中使用了一个常量来代表"数值未找到"，在字符串中，这个常量为string::npos：

char DECIMAL_POINT='.'; // 欧洲用法为',' size_t n=str.find(DECIMAL_POINT); if ((n!=string::npos)//是否有小数点呢？ { //检查小数的位数 }

　　假如没有小数点，函数直接返回字符串，否则，函数将继续检查小数位是否多于decplaces。假如是，小数部分将会被截断：

size_t n=str.find(DECIMAL_POINT); if ((n!=string::npos)//有小数点吗？ &&(str.size()> n decplaces)) //后面至少更有decplaces位吗？ //在小数decplaces位之后写入nul str[n decplaces]='\0';

　　最后一行覆盖了多余的小数位，他使用了\0常量来截断字符串，要注意，string对象的数据能够包含nul字符；而字符串的实际长度由size()的返回值决定。因此，您不能假定字符串已被正确地格式化，换句话来说，假如在str中原来为"123.4567"，在插入\0常量之后，他变成了"123.45\07"，为把str缩减为"123.45"，一般可使用自交换的方法： str.swap(string(str.c_str()) );//删除nul之后的多余字符

　　那他的原理是什么呢？函数string::c_str()返回一个const char *代表此字符串对象，而这个值被用作一个临时string对象的初始化值，接着，临时对象又被用作str.swap()的参数，swap()会把值"123.45"赋给str。一些老一点的编译器不支持默认模板参数，可能不会让swap()通过编译，假如是这样的话，使用手工交换来代替：

string temp=str.c_str(); str=temp;

　　代码虽不是很"优美"，但能达到目的就行。以下是do_fraction()的完整代码：

string do_fraction(long double value, int decplaces=3) { 　ostringstream out; 　int prec= 　numeric_limits<long double>::digits10; // 18 　out.precision(prec);//覆盖默认精度 　out<<value; 　string str= out.str(); //从流中取出字符串 　size_t n=str.find(DECIMAL_POINT); 　if ((n!=string::npos) //有小数点吗？ 　&& (str.size()> n decplaces)) //后面至少更有decplaces位吗？ 　{ 　　str[n decplaces]='\0';//覆盖第一个多余的数 　} 　str.swap(string(str.c_str()));//删除nul之后的多余字符 　return str; }

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