如何在 C++ 中使用小数（浮点数）？答案

【问题标题】：How do I use decimal (float) in C++?如何在 C++ 中使用小数（浮点数）？
【发布时间】：2012-02-16 17:57:11
【问题描述】：

根据IEEE 754-2008有

共有三种二进制浮点基本格式（可使用 32、64 或 128 位编码）和两种十进制浮点基本格式（可使用 64 或 128 位编码）。

这张图表在它下面。在 C++ 中，我相信 float 和 double 是单精度和双精度（binary32 和 binary64）。

Name        Common name         Base  Digits E min  E max   Digits  E max
binary32    Single precision    2     23+1   −126   +127    7.22    38.23
binary64    Double precision    2     52+1   −1022  +1023   15.95   307.95
binary128   Quadruple precision 2     112+1  -16382 +16383  34.02   4931.77
decimal32                       10    7      −95    +96     7       96
decimal64                       10    16     −383   +384    16      384
decimal128                      10    34     −6143  +6144   34      6144

我可以为decimalX 使用什么类/结构，有什么可以用于binary128 的吗？这些类/结构是标准的还是非标准的？

【问题讨论】：

什么系统？例如，对于 PowerPC Mac，long double 等效于图表中的 binary64，可选择使用 binary128，而在 Intel Mac 上，long double 是 80 位。（虽然后者有 128 位存储）
C++ 没有详细说明 float、double 和 long double 是如何表示的。据你所知，他们三个都可能是decimal128。

标签： c++ floating-point decimal

【解决方案1】：

除了32位float和64位double之外，GCC还提供__float80、__float128、_Decimal32、_Decimal64、_Decimal128；对于 ARM 目标，它还提供半精度 __fp16。

英特尔 CPU 使用旧的标量 x87 FPU 指令（但不使用 SSE 向量指令）在硬件中支持 80 位浮点数。我不知道有任何主流 CPU 硬件支持十进制 FP 类型。

看起来当前的微软编译器为 double 和 long double 提供了 64 位，但旧的编译器为 long double 提供了 80 位。

在此处查看文档：

【讨论】：

问题未标记 GCC。问题标记为 C++。
然而 OP 似乎发现具体信息很有价值。令人惊讶，不是吗？
@LightnessRacesinOrbit 这个答案谈到了硬件和软件。我不在乎标准定义了什么（本质上是“我们不支持”）。我关心如何使用它和硬件支持。这个答案也很清楚，它是一个编译器扩展。 4 人中也只有 2 人真正回答了题目。我如何在 C++ 中使用它。我确实给了你一个支持标准文本的投票，很明显 C++11 本身不支持它。
@RussellBorogove：不；这将是题外话，尽管它无疑对某些人有价值。真的很好吃。
我应该用gcc、visual c++和recipes标记这个问题吗？

【解决方案2】：

C++ 没有指定 floats 必须是 32 位或 doubles 必须是 64 位。它甚至不需要一个字节中有 8 位（尽管确实必须有至少 8）。

[C++11: 3.9.1/8]: 共有三种浮点类型：float、double 和 long double。 double 类型提供的精度至少与 float 一样高，long double 类型提供的精度至少与 double 一样高。 float 类型的值集是double 类型值集的子集； double 类型的值集是long double 类型的值集的子集。 浮点类型的值表示是实现定义的。整数和浮点类型统称为算术类型。标准模板std::numeric_limits (18.3) 的特化应指定实现的每种算术类型的最大值和最小值。

请参阅您的工具链和平台的文档以了解其类型大小。它可能支持long double，而这又可能是您想要的。

【讨论】：

在 x86 和 x64 平台上，他们倾向于遵循图表，不是吗？
@MooingDuck：我特此选择不讨论实施细节。

【解决方案3】：

英特尔有一个decimal floating-point library，它可以在 Mac、Linux、HP/UX 或 Solaris 上与 ICC 或 GCC 一起使用；或 Windows 上的 ICC 或 CL 编译器。它不如在内置类型上使用运算符有用。如果您使用的是 C++，也许有人已经编写了有用的类来覆盖所有必要的运算符。

【讨论】：

【解决方案4】：

C++ 不提供十进制类型；唯一的浮点类型是 float、double 和 long double。

C++ 也没有指定它们使用 IEEE754 表示，或者它们具有任何特定的大小。唯一的要求是double 提供的精度至少与float 一样高，并且long double 提供的精度至少与double 一样高。

【讨论】：

我什至不知道有任何编译器提供十进制作为扩展名。

【解决方案5】：

如果您想要内置运算符的便利性，但又不想自己编写，我建议您查看Bloomberg Finance's open-source C++ libraries on GitHub。特别是，BDE 包包含 IEEE 754“十进制 32/64/128”实现（请参阅bdldfp_decimal.h)

这个库的好处是它支持多种不同的 IEEE 754 后端实现，包括 C99 参考实现、GCC 附带的 decNumber 实现以及英特尔的开源 IntelDFP 库（有关详细信息，请参阅bdldfp_decimalplatform.h）。它还支持可配置的字节序。

【讨论】：

彭博每天都在使用它。如果没有像这种实现这样全面的东西，以数学上正确的方式设计任何类型的交易、市场数据或其他与金融相关的应用程序实际上是不可能的。