C++、科学计数法、格式号答案

【问题标题】：C++, scientific notation, format numberC++、科学计数法、格式号
【发布时间】：2011-10-31 06:28:09
【问题描述】：

是否可以通过以下方式以科学计数法格式化字符串：

在指数中设置固定位置：1
在尾数中设置固定小数位：0
```
 double number = 123456.789
```

所以数字应该是格式化的

  1e+5

我无法为尾数设置 0 个小数点：

cout.precision(0);
cout << scientific << number;

结果：

1.234568e+005

【问题讨论】：

当然可以。您想要代码还是正在寻找一种使用标准字符串格式化库/工具的方法？
一些代码对他有帮助.. :-)

标签： c++ format scientific-notation

【解决方案1】：

我不知道如何在指数字段中获取单个数字，但以下内容符合您的所有其他要求。

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main()
{
  const double number = 123456.789;

  std::cout << std::setprecision(0) << std::scientific << number << std::endl;
}

输出：

1e+05

编辑：
快速搜索了标准（N3291），在使用科学记数法时找不到任何关于指数字段中位数的内容。这可能是实现定义的。

【讨论】：

在 VS2010 下，如果给我的结果与我的代码相同：1.234568e+005

【解决方案2】：

您可以使用{fmt} formatting library 轻松做到这一点：

#include <fmt/core.h>

double number = 123456.789;
auto s = fmt::format("{:.0e}\n", number); // s == "1e+05"
s.erase(s.size() - 2, 1); // s == "1e+5"

基于此库的格式化工具被提议用于 C++20 中的标准化：P0645。

免责声明：我是 {fmt} 的作者。

【讨论】：

【解决方案3】：

我不确定您使用的是哪个 C++ 编译器，它会为您提供 3 位指数——C 和 C++ 标准要求至少 2 位数字，而 g++ 就是这样做的。使用标准 C 或 C++ I/O 函数无法只获得一位数，因此您必须推出自己的解决方案。由于进行浮点到字符串的转换是a very tricky problem [PDF]，我强烈建议不要这样做，而是对结果进行后处理。

这是一种方法：

// C version; you can rewrite this to use std::string in C++ if you want
void my_print_scientific(char *dest, size_t size, double value)
{
    // First print out using scientific notation with 0 mantissa digits
    snprintf(dest, size, "%.0e", value);

    // Find the exponent and skip the "e" and the sign
    char *exponent = strchr(dest, 'e') + 2;

    // If we have an exponent starting with 0, drop it
    if(exponent != NULL && exponent[0] == '0')
    {
        exponent[0] = exponent[1];
        exponent[1] = '\0';
    }
}

【讨论】：

【解决方案4】：

一旦你有一个字符串，你实际上可以格式化任何东西。更多的 c++ 代码看起来像：

const double number = 123456.789;
const int expSize = 1;
std::ostringstream oss;
std::string output;
oss << std::scientific << number;
unsigned int ePos = oss.str().find("e");
unsigned int dPos = oss.str().find(".");
if(ePos == 0){
    //no exponent
}
else if(dPos == 0){
    //not decimal
}
else{
    output = oss.str().substr(0, dPos) + oss.str().substr(ePos, 2);
    if(oss.str().size()-expSize > ePos+1)
        output += oss.str().substr(oss.str().size()-expSize, oss.str().size());
    else{
        //expSize too big (or bug -> e used but no exponent?)
    }
    std::cout << output;
}

输出：

1e+5

您可以在 expSize 中设置指数大小，这适用于任意大指数。

希望对你有帮助！

【讨论】：

【解决方案5】：

这是一个流解决方案：

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

template<typename T>
struct scientificNumberType
{
    explicit scientificNumberType(T number, int decimalPlaces) : number(number), decimalPlaces(decimalPlaces) {}

    T number;
    int decimalPlaces;
};

template<typename T>
scientificNumberType<T> scientificNumber(T t, int decimalPlaces)
{
    return scientificNumberType<T>(t, decimalPlaces);
}

template<typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const scientificNumberType<T>& n)
{
    double numberDouble = n.number;

    int eToThe = 0;
    for(; numberDouble > 9; ++eToThe)
    {
        numberDouble /= 10;
    }

    // memorize old state
    std::ios oldState(nullptr);
    oldState.copyfmt(os);

    os << std::fixed << std::setprecision(n.decimalPlaces) << numberDouble << "e" << eToThe;

    // restore state
    os.copyfmt(oldState);

    return os;
}

使用示例：

int main()
{
    double e = 1.234;

    cout << scientificNumber(e, 1) << " " << scientificNumber(e, 3);

    return 0;
}

输出： 1.2e0 1.234e0

【讨论】：