如何在不使用 C 中的 sprintf 或 ftoa 的情况下将 float/double 转换为 ASCII？

Question

如何在不使用 C 中的 sprintf 或 ftoa 的情况下将 float/double 转换为 ASCII？

我正在使用嵌入式系统。

Answer 1

您采用的方法将取决于可能的值范围。您当然对可能的范围有一些内部了解，并且您可能只对更窄范围内的转化感兴趣。

所以，假设您只对整数值感兴趣。在这种情况下，我只需将号码分配给int 或long，此时问题就变得相当明显了。

或者，假设范围不包括任何大指数，但您对小数的几位感兴趣。要得到三位小数，我可能会说int x = f * 1000;，转换x，然后将小数点作为字符串操作插入。

如果上述所有条件都失败了，浮点数或双精度数就会有一个符号位、一个分数和一个指数。分数中有一个隐藏的1。 （数字被归一化，直到它们没有前导零，此时它们再进行一次移位以获得额外的精度。）然后该数字等于分数（加上前导“1”）* 2 ** 指数.基本上所有系统都使用 IEEE 754 表示，您只需使用 this Wikipedia IEEE 754 page 即可了解格式。 与仅仅转换一个整数并没有什么不同。

对于单精度，一旦得到指数和分数，则该数字的值^注1为 (frac / 2²³ + 1) * 2^exp，或 frac * 2^{exp - 23} + 2^exp。

这是一个可以帮助您开始进行有用转换的示例：

$ cat t.c
#include <stdio.h>

void xconvert(unsigned frac)
{
  if (frac) {
    xconvert(frac / 10);
    printf("%c", frac % 10 | '0');
  }
}

void convert(unsigned i)
{
  unsigned sign, exp, frac;

  sign = i >> 31;
  exp  = (i >> (31 - 8)) - 127;
  frac = i & 0x007fffff;
  if (sign)
    printf("-");
  xconvert(frac);
  printf(" * 2 ** %d + 2 ** %d\n", exp - 23, exp);
  printf("\n");
}

int main(void)
{
  union {
     float f;
     unsigned i;
  } u;

  u.f = 1.234e9;
  convert(u.i);
  return 0;
}
$ ./a.out
1252017 * 2 ** 7 + 2 ** 30

---

^{注意 1. 在这种情况下，分数被转换为好像二进制点在右侧而不是左侧，然后对指数和隐藏位进行补偿调整。}

Answer 2

#include<stdio.h>
void flot(char* p, float x)
{
  int n,i=0,k=0;
  n=(int)x;
  while(n>0)
  {
    x/=10;
    n=(int)x;
    i++;
 }
 *(p+i) = '.';
 x *= 10;
 n = (int)x;
 x = x-n;
 while((n>0)||(i>k))
 {
   if(k == i)
        k++;
   *(p+k)='0'+n;
   x *= 10;
   n = (int)x;
   x = x-n;
   k++;
 }
 /* Null-terminated string */
 *(p+k) = '\0';
}

int main()
{
  float x;
  char a[20]={};
  char* p=&a;
  printf("Enter the float value.");
  scanf("%f",&x);
  flot(p,x);
  printf("The value=%s",p);
  getchar();
  return 0;
}

Answer 3

即使在嵌入式系统中，您也很难超越 ftoa 的性能。为什么要重新发明轮子？