c++ - 可靠地将字符串转换为 double 并返回

Question

我一直在寻找能够可靠地将字符串转换为 double 然后再转换回 C++ 中的字符串的函数，以便输出字符串与输入字符串完全相同。但即使经过数小时的搜索和尝试，我也找不到可靠的功能。

为了检查功能是否可靠，我做了以下测试:

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

string double2string(double value){
    //...
}
double string2double(string value){
    //...
}


int main(){

    string strings[] = {
        "111111111111110000",
        "11111111111111000",
        "1111111111111100",
        "111111111111110",
        "11111111111111",
        "1111111111111.1",
        "111111111111.11",
        "11111111111.111",
        "1111111111.1111",
        "111111111.11111",
        "11111111.111111",
        "1111111.1111111",
        "111111.11111111",
        "11111.111111111",
        "1111.1111111111",
        "111.11111111111",
        "11.111111111111",
        "1.1111111111111",
        "0.11111111111111",
        "0.011111111111111",
        "0.0011111111111111",
        "0.00011111111111111"
    };
    double doubles[] = {
        111111111111110000,
        11111111111111000,
        1111111111111100,
        111111111111110,
        11111111111111,
        1111111111111.1,
        111111111111.11,
        11111111111.111,
        1111111111.1111,
        111111111.11111,
        11111111.111111,
        1111111.1111111,
        111111.11111111,
        11111.111111111,
        1111.1111111111,
        111.11111111111,
        11.111111111111,
        1.1111111111111,
        0.11111111111111,
        0.011111111111111,
        0.0011111111111111,
        0.00011111111111111
    };

    for(int i = 0; i < 22; i++){
        cout 
            << (string2double(strings[i])==doubles[i])
            << " " 
            << (double2string(doubles[i])==strings[i])
            << endl;
    }



    return 0;
}

“为什么要做这个测试？”，您可能会问。让我解释:C++ double 有 52 位来保存一个整数。这个数最多能得到2^52-1，即4503599627370495。这个数有16位长。但由于并非所有 16 位长的数字都适合这些位而不会溢出，因此我的要求是仅可靠地转换所有 15 位长的数字。前导零或尾随零不算在内，因为它们可以用 11 个指数位表示。

所以，基本上，我确保所有这些数字在理论上应该适合 double ，没有任何溢出，这样我就可以将它们 1:1 转换回字符串。

现在:您是否知道任何将 double 转换为字符串并返回的函数，这些函数可以仅打印出“1”来完成测试？

Answer 1

这基本上是不可能的。指定方式太多文本格式的 double 值，有关此格式的信息是一旦你转换成双倍丢失。例如，在我的机器上，以下所有字符串都转换为相同的 double :

1
1.0
1e0
1.000000000000000000001
+1.0
0001.0

还有更多。一旦你这样做，这些信息肯定会丢失有双。

如果您将输入限制为特定格式，比如科学总共有 15 位数字，然后是最多 15 位数字如果您的机器使用 IEEE，应该可以正确往返。