在嵌入式 C 中使用带有 sprintf() 的浮点数

Question

各位，我想知道float变量是否可以在sprintf()函数中使用。

比如，如果我们写：

sprintf(str,"adc_read = %d \n",adc_read);

其中adc_read是一个整数变量，它将存储字符串

"adc_read = 1023 \n"

在str（假设adc_read = 1023）

如何使用浮点变量代替整数？

Answer 1

由于您使用的是嵌入式平台，因此您很可能没有 printf() 样式函数的全部功能。

假设你有浮动（对于嵌入式的东西仍然不一定是给定的），你可以用类似的东西来模拟它：

char str[100];
float adc_read = 678.0123;

char *tmpSign = (adc_read < 0) ? "-" : "";
float tmpVal = (adc_read < 0) ? -adc_read : adc_read;

int tmpInt1 = tmpVal;                  // Get the integer (678).
float tmpFrac = tmpVal - tmpInt1;      // Get fraction (0.0123).
int tmpInt2 = trunc(tmpFrac * 10000);  // Turn into integer (123).

// Print as parts, note that you need 0-padding for fractional bit.

sprintf (str, "adc_read = %s%d.%04d\n", tmpSign, tmpInt1, tmpInt2);

您需要根据整数的大小限制小数点后的字符数。例如，对于 16 位有符号整数，您只能使用四位数字（9,999 是可以表示的最大 10 次幂）。

但是，有一些方法可以通过进一步处理小数部分，每次将其移动四位小数（并使用/减去整数部分），直到获得所需的精度。

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更新：

您提到的最后一点是您在回复其他答案之一时使用了avr-gcc。我发现以下网页似乎描述了在 printf() 语句 here 中使用 %f 需要做什么。

正如我最初所怀疑的那样，您需要做一些额外的工作才能获得浮点支持。这是因为嵌入式东西很少需要浮点（至少我做过的东西都没有）。它涉及在您的 makefile 中设置额外的参数并与额外的库链接。

但是，由于需要处理通用输出格式，这可能会大大增加您的代码大小。如果您可以将浮点输出限制为小数点后 4 位或更少，我建议将我的代码变成一个函数并直接使用它 - 它可能占用更少的空间。

万一该链接消失，您需要做的是确保您的 gcc 命令具有 "-Wl,-u,vfprintf -lprintf_flt -lm"。这转换为：

• 强制 vfprintf 最初未定义（以便链接器必须解析它）。
• 指定浮点printf()库进行搜索。
• 指定要搜索的数学库。

Answer 2

这样的事情真的很简单吗：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

char str[10];
float adc_read = 678.0123;

dtostrf( adc_read, 3, 4, temp );
sprintf(str,"adc_read = %10s \n", temp);
printf(temp);

Answer 3

是的，你可以。但是，这取决于您链接的 C 库，您需要了解后果。

由于您正在为嵌入式应用程序编程，因此请意识到浮点支持已针对许多嵌入式架构进行了仿真。在这种浮点支持中进行编译最终会显着增加可执行文件的大小。

Answer 4

使用%f 修饰符：

sprintf (str, "adc_read = %f\n", adc_read);

例如：

#include <stdio.h>

int main (void) 
{
    float x = 2.5;
    char y[200];

    sprintf(y, "x = %f\n", x);
    printf(y);
    return 0;
}

产生这个：

x = 2.500000

Answer 5

是的，当然，花车并没有什么特别之处。您可以像在 printf() 中对浮点数和任何其他数据类型一样使用格式字符串。

编辑 我试过这个示例代码：

float x = 0.61;
char buf[10];
sprintf(buf, "Test=%.2f", x);
printf(buf);

输出为：Test=0.61

Answer 6

不要期望 sprintf（或任何其他带有可变参数的函数）会自动转换任何内容。编译器不会尝试读取格式字符串并为您进行转换；在运行时，sp​​rintf 没有可用的元信息来确定堆栈上的内容；它只是弹出字节并将它们解释为格式字符串给定的。 sprintf(myvar, "%0", 0);立即出现段错误。

所以：格式字符串和其他参数必须匹配！

Answer 7

查看适用于您平台的 sprintf 的文档。它通常是 %f 或 %e。您唯一能找到明确答案的地方就是文档……如果没有文档，您所能做的就是联系供应商。

它是什么平台？有人可能已经知道文档在哪里... :)

Answer 8

是的，也不是。尽管其他一些回复说，C 编译器是为sprintf() 和所有其他可变参数函数执行转换，如下所示：

• char => int
• short => int
• float => double

（以及上述整数类型的有符号/无符号变体）

它这样做正是因为没有它sprintf()（和其他print()-family 函数）将无法使用。 （当然是they're pretty unusable as it is。）

但是您不能假设任何其他转换，并且您的代码将具有未定义的行为 - 阅读：崩溃！ - 如果你这样做了。

Answer 9

不要这样做； C/C++ 中的整数总是向下舍入，因此无需使用 floor 函数。

char str[100]; 
int d1 = value;

更好用

int d1 = (int)(floor(value));

那么您将不会对整数部分进行四舍五入（68.9999999999999999 变为 69.00..）。 很难避免使用 68.09999847 而不是 68.1 - 任何浮点格式都具有有限的精度。

Answer 10

%g 可以这样做：

#include <stdio.h>
int main() {
  float w = 234.567;
  char x[__SIZEOF_FLOAT__];
  sprintf(x, "%g", w);
  puts(x);
}

Answer 11

许多嵌入式系统都有一个有限的 snprintf 函数，它不能处理浮点数。我写了这个，它相当有效地完成了这个把戏。我选择使用 64 位无符号整数来处理大浮点数，因此请随意将它们减少到 16 位，或者在资源有限的情况下满足您的任何需求。

#include <stdio.h>   // for uint64_t support.


int  snprintf_fp( char destination[], size_t available_chars, int decimal_digits,
                  char tail[], float source_number )
{
    int   chars_used  = 0;    // This will be returned.


    if ( available_chars > 0 )
    {
        // Handle a negative sign.
        if ( source_number < 0 )
        {
            // Make it positive
            source_number = 0 - source_number;
            destination[ 0 ] = '-';
            ++chars_used;
        }

        // Handle rounding
        uint64_t zeros = 1;
        for ( int i = decimal_digits; i > 0; --i )
            zeros *= 10;

        uint64_t source_num = (uint64_t)( ( source_number * (float)zeros ) + 0.5f );

        // Determine sliding divider max position.
        uint64_t  div_amount = zeros;       // Give it a head start
        while ( ( div_amount * 10 ) <= source_num )
            div_amount *= 10;

        // Process the digits
        while ( div_amount > 0 )
        {
            uint64_t whole_number = source_num / div_amount;
            if ( chars_used < (int)available_chars )
            {
                destination[ chars_used ] = '0' + (char)whole_number;
                ++chars_used;

                if ( ( div_amount == zeros ) && ( zeros > 1 ) )
                {
                    destination[ chars_used ] = '.';
                    ++chars_used;
                }
            }
            source_num -= ( whole_number * div_amount );
            div_amount /= 10;
        }


        // Store the zero.
        destination[ chars_used ] = 0;

        // See if a tail was specified.
        size_t tail_len = strlen( tail );

        if ( ( tail_len > 0 ) && ( tail_len + chars_used < available_chars ) )
        {
            for ( size_t i = 0; i <= tail_len; ++i )
                destination[ chars_used + i ] = tail[ i ];
            chars_used += tail_len;
        }
    }

    return chars_used;
}

main()
{
    #define TEMP_BUFFER_SIZE 30
    char temp_buffer[ TEMP_BUFFER_SIZE ];
    char  degrees_c[] = { (char)248, 'C', 0 };
    float  float_temperature = 26.845f;

    int len = snprintf_fp( temp_buffer, TEMP_BUFFER_SIZE, 2, degrees_c, float_temperature );
}

Answer 12

类似于上面的paxdiablo。 此代码插入到更广泛的应用程序中，可与 STM32 NUCLEO-F446RE 完美配合。

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
void IntegFract(char *pcIntegStr, char *pcFractStr, double dbValue, int iPrecis);

main()
{
   char acIntegStr[9], acFractStr[9], char counter_buff[30];
   double seconds_passed = 123.0567;
   IntegFract(acIntegStr, acFractStr, seconds_passed, 3);
   sprintf(counter_buff, "Time: %s.%s Sec", acIntegStr, acFractStr);
}

void IntegFract(char *pcIntegStr, char *pcFractStr, double dbValue, int 
iPrecis)
{
    int iIntegValue = dbValue;
    int iFractValue = (dbValue - iIntegValue) * pow(10, iPrecis);
    itoa(iIntegValue, pcIntegStr, 10);
    itoa(iFractValue, pcFractStr, 10);
    size_t length = strlen(pcFractStr);
    char acTemp[9] = "";
    while (length < iPrecis)
    {
        strcat(acTemp, "0");
        length++;
    }
    strcat(acTemp, pcFractStr);
    strcpy(pcFractStr, acTemp);
}

counter_buff 将包含 123.056 。

Answer 13

是的，使用 %f