c++ - 为什么 C 中的 double 打印的十进制数字比 C++ 少？

Question

我在 C 中有这段代码，我将 0.1 声明为 double 。

#include <stdio.h> 
int main() {
    double a = 0.1;

    printf("a is %0.56f\n", a);
    return 0;
}

这是它打印的内容，a 是 0.10000000000000001000000000000000000000000000000000000000

C++ 中的相同代码，

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    double a = 0.1;

    printf("a is %0.56f\n", a);
    return 0;
}

这是打印出来的，a 是 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625

有什么区别？当我读取两者时都分配了 8 个字节？ C++如何在小数位上打印更多的数字？

另外，它怎么能到小数点后 55 位？ IEEE 754 浮点只有 52 位小数，我们可以得到 15 位小数的精度。它以二进制形式存储。它的十进制解释如何存储更多？

Answer 1

使用 MinGW g++(和 gcc)7.3.0，您的结果可以准确再现。

这是一个非常奇怪的未定义行为案例。

未定义的行为是由于使用了 printf不包括适当的标题，¹违反“应”在

C++17 §20.5.2.2

” A translation unit shall include a header only outside of any declaration or definition, and shall include the header lexically before the first reference in that translation unit to any of the entities declared in that header. No diagnostic is required.

在 C++ 代码更改 <iostream>至<stdio.h> , 以获取有效的 C++ 代码，您将获得与 C 程序相同的结果。

---

为什么 C++ 代码甚至可以编译？

嗯，与 C 不同，在 C++ 中，允许将标准库头文件拖入任何其他头文件。显然使用 g++ 的 <iostream>标题拖入 printf 的一些声明.只是不完全正确。

详细信息:在 MinGW g++ 7.3.0 中，printf 的声明/定义取决于宏符号 __USE_MINGW_ANSI_STDIO 。默认就是 <stdio.h>声明 printf .但是当__USE_MINGW_ANSI_STDIO被定义为逻辑真，<stdio.h>提供 printf 的最重要定义, 调用 __mingw_vprintf .碰巧<cstdio> header 定义(通过间接包含)__USE_MINGW_ANSI_STDIO在包括 <stdio.h> 之前.

<_mingw.h> 中有评论, "请注意，我们也为 C++ 中的 _GNU_SOURCE 启用它，但不适用于 C 情况。"。

在 C++ 中，使用此编译器的相关版本，包含 <stdio.h> 之间实际上存在差异。并使用 printf , 或包括 <cstdio> ，说using std::printf; , 并使用 printf .

---

关于

” Also, how can it go until 55 decimal places? IEEE 754 floating point has only 52 bits for fractional number with which we can get 15 decimal digits of precision. It is stored in binary. How come its decimal interpretation stores more?

...只是十进制的表示更长。超出内部表示精度的数字(对于 64 位 IEEE 754 大约为 15 位)本质上是垃圾，但它们可以用来精确地重构原始位。在某些时候，它们将变为全零，并且 C++ 程序输出中的最后一位达到该点。

---

^{1感谢Dietrich Epp用于查找该标准报价。}