c - 以 sprintf 科学记数法打印所有有效数字

Question

当 R 将一个大数转换为科学计数法的字符串时，它包括所有有效数字并且没有尾随零。是否可以使用 sprintf 在 C 中完成此操作？

> as.character(12345e11)
[1] "1.2345e+15"
> as.character(1234500000e6)
[1] "1.2345e+15"
> as.character(1234500001e6)
[1] "1.234500001e+15"

我试过 sprintf(buf, "%g", val) 但这似乎最多包含 5 个小数位。我还尝试使用 sprintf(buf, "%.18g", val) 设置更高的精度，但这将包括非有效数字和尾随零。

有没有办法让 sprintf(buf, "%g", val) 的行为增加 5 位限制？

Answer 1

代码可以使用"%.18e" 或"%.18g"，但问题是“18”应该有多大？ 18是最好的值(value)吗？答案就在 DBL_DECIMAL_DIG 中。

DBL_DECIMAL_DIG 是要打印以确保 往返 double 到string 的最小有效数字位数> 为 all double 提供相同的double。

推荐使用格式说明符"%.*e"。

请注意，"%.18e" 中的“18”是小数点后 的有效位数。所以 "%.18e" 打印 19 位有效数字。

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使用 printf("%a", x); 以十六进制输出。
对于十进制输出:

#include <float.h>

//    sign + digit +  dp +       digits          + e + sign + expo + \0
char buf[1 + 1 +      1  + (DBL_DECIMAL_DIG - 1) + 1 + 1    + 5    + 1]; 
sprintf(buf, "%.*e", DBL_DECIMAL_DIG - 1, x);

引用 Printf width specificer to maintain precision of floating-point value

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像 y = 1.0/3.0 这样的数字使用典型的 double binary64 format 需要查看大约 53 位十进制数字才能查看其确切值。但是成功的往返不需要许多尾随数字。

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现在我们知道了要打印的最多 位数字，使用下面的方法去除那些讨厌的尾随 0 位数字。

#include <float.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

char *trim0(double x, char *buf) {
  sprintf(buf, "% .*e", DBL_DECIMAL_DIG - 1, x);
  if (isfinite(x)) {
    char *p = &buf[DBL_DECIMAL_DIG + 1];  // address of last significand digit
    char *t;
    for (t=p; *t == '0'; t--);
    memmove(t+1, p+1, strlen(p+1)+1);
  }
  return buf;
}

int main(void) {
  char buf[1 + 1 + 1 + (DBL_DECIMAL_DIG - 1) + 1 + 1 + 5 + 1];
  printf("%s\n", trim0(1.2, buf));
  printf("%s\n", trim0(1.0/7, buf));
  return 0;
}

输出

 1.2e+00
 1.4285714285714285e-01