c++ - 在没有库的情况下计算浮点值的小数位数？

Question

我需要计算浮点值的小数位数，例如

1234.567 -> 3
2.1233 -> 4
4.2432 -> 4

我最初的想法是:

number = 1234.567;  
...  
while (number - (int)number > 0.0)  
{  
  // Count decimal places  
  ...  
  number *= 10;  
}

但是，这会导致 while 条件中的浮点精度出现问题。唯一安全的解决方法是将 float 转换为字符串，然后对小数位进行基于字符串的计数。

问题是:我不能使用任何库，无论是第三方库还是 C++ 标准库(由于环境限制)。我知道稍后如何对 char* 进行操作，但是如何在不使用 C++ 库的情况下将浮点值转换为字符串(即 char*)？

非常感谢任何帮助。

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//编辑:这是我目前的方法，但仍然不起作用(例如 2.55555)。如何选择合适的阈值？

float abs(float number)  
{  
  return (number > 0.0 ? number : number * -1);  
}  

int round(float number)  
{  
  return (int)(number + 0.5);  
}  

void splitFloat(float* number, int* mantissa, int* exponent)  
{  
  while (abs(*number - round(*number)) > 0.00001)  
  {  
    // *number -= (int)*number; // ???  
    *number *= 10.0;  

    *mantissa = *number;  
    *exponent += 1;  

    cout << "Number: " << *number << ", Mantisse: " << *mantissa << ", Exponent: " << *exponent << endl;  
  }  
}

Answer 1

您最初的想法非常接近，问题是 float 会进行舍入，从而使结果不准确。您需要使用阈值而不是精确地与 0.0 进行比较，并且您需要允许 (int) 操作可能会错误截断，您应该取而代之。您可以在截断前加 0.5 进行舍入。

当位数不再适合 int 时，您也会遇到问题。您可以通过在每一步中减去数字的整数部分来提供帮助。

编辑:要选择合适的阈值，请选择您要处理的最大小数位数。如果是 4，那么您要输出的最小数字是 0.0001。将阈值设为该值的一半，即 0.00005。现在，每次将数字乘以 10，阈值也乘以 10!

float threshold = 0.00005;
while (abs(*number - round(*number)) > threshold)  
{  
  *number *= 10.0;
  threshold *= 10.0;
  // ...
}

如果你的 float 和 int 都是 32 位的，你应该不必担心减去 int。这会使返回尾数变得更加困难。

此外，我之前想给你一个警告但忘记了:这只适用于正数。

还有一个警告，float 的值范围非常有限。例如，您可能无法准确表示 1234.5670，最后会得到一个无关的数字。更改为 double 会解决这个问题。