5D空間

  正文：在許多應(yīng)用程序領(lǐng)域中，都需要控制小數(shù)點(diǎn)后的小數(shù)位，但是浮點(diǎn)數(shù)對(duì)此不能提供直接的支持。怎樣對(duì)程序中的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行"整齊"地格式化呢？在此我們有一個(gè)迂回的方法，先把它們轉(zhuǎn)換為字符串，格式化后以文本形式顯示出來(lái)。

　　在日常編程中--包括對(duì)話框、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、金融程序、SMS程序及一切處理數(shù)據(jù)文件的程序，需要控制小數(shù)點(diǎn)后的小數(shù)位的情況非常普遍，本文中將要講解如何用簡(jiǎn)單的方法來(lái)控制小數(shù)位，另外，還要揭開(kāi)字符串及數(shù)據(jù)精度的一點(diǎn)點(diǎn)小秘密。

　　問(wèn)題的引出

　　如有一個(gè)函數(shù)，其可接受一個(gè)long double參數(shù)，并將參數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串，結(jié)果字符串應(yīng)保留兩位小數(shù)，例如，浮點(diǎn)值123.45678應(yīng)該生成"123.45"這樣的字符串。表面上看來(lái)這是一個(gè)意義不大的編程問(wèn)題，然而，如果真要在實(shí)際中派上用場(chǎng)，函數(shù)應(yīng)設(shè)計(jì)為具有一定彈性，以允許調(diào)用者指定小數(shù)位數(shù)。另外，函數(shù)也應(yīng)該能夠處理各種異常情況，如像123.0或123這樣的整數(shù)。
在開(kāi)始之前，先看一下編寫"優(yōu)雅"C++代碼時(shí)的兩句"真言"：

　　"真言"1：無(wú)論何時(shí)需要格式化一個(gè)數(shù)值，都應(yīng)先轉(zhuǎn)換為一個(gè)字符串。這樣可保證每位數(shù)剛好占據(jù)一個(gè)字符。

　　"真言"2：在需要轉(zhuǎn)換為字符串時(shí)，請(qǐng)使用<sstream>庫(kù)。

　　轉(zhuǎn)換函數(shù)的接口非常簡(jiǎn)潔：第一個(gè)參數(shù)是需被格式化的數(shù)值；第二個(gè)參數(shù)代表小數(shù)點(diǎn)后顯示的小數(shù)位，且應(yīng)該具有一個(gè)默認(rèn)值；返回值為一個(gè)string類型：

string do_fraction(long double value, int decplaces=3);

　　注意，第二個(gè)參數(shù)代表的小數(shù)位數(shù)中包括了小數(shù)點(diǎn)，因此，兩位小數(shù)需要默認(rèn)值為3。

　　精度問(wèn)題

　　當(dāng)然，第一步是把long double值轉(zhuǎn)換為一個(gè)string，使用標(biāo)準(zhǔn)C++庫(kù)<sstream>簡(jiǎn)直是手到擒來(lái)。然而，有一件事情必須引起注意，因?yàn)槟承┰颍瑂tringstream對(duì)象默認(rèn)精度為6，而許多程序員錯(cuò)誤地把"精度"理解為小數(shù)的位數(shù)，這是不正確的，精度應(yīng)指代全部位數(shù)。因而，數(shù)字1234.56可安全地通過(guò)默認(rèn)精度6來(lái)表示，但12345.67會(huì)被截?cái)酁?2345.6。這樣的話，如果你有一個(gè)非常大的數(shù)，如1234567.8，它的結(jié)果會(huì)靜悄悄地轉(zhuǎn)換為科學(xué)記數(shù)法：1.23457e+06，這顯然不是我們想要的。為避免這樣的麻煩，在開(kāi)始轉(zhuǎn)換之前，應(yīng)把默認(rèn)精度設(shè)為最大。
為得到long double能表示的最大位數(shù)，可使用<limits>庫(kù)：

string do_fraction(long double value, int decplaces=3) { int prec=numeric_limits<long double>::digits10; // 18 ostringstream out; out.precision(prec);//覆蓋默認(rèn)精度 out<<value; string str= out.str(); //從流中取出字符串 數(shù)值現(xiàn)在存儲(chǔ)在str中，等待格式化。

 

 

　　小數(shù)點(diǎn)的位置

　　要進(jìn)行格式化，首先要確定小數(shù)點(diǎn)的位置，如果小數(shù)位多于decplaces，do_fraction()會(huì)刪除多余的。

　　要定位小數(shù)位，可使用string::find()，在STL算法中使用了一個(gè)常量來(lái)代表"數(shù)值未找到"，在字符串中，這個(gè)常量為string::npos：

char DECIMAL_POINT='.'; // 歐洲用法為',' size_t n=str.find(DECIMAL_POINT); if ((n!=string::npos)//是否有小數(shù)點(diǎn)呢？ { //檢查小數(shù)的位數(shù) }

　　如果沒(méi)有小數(shù)點(diǎn)，函數(shù)直接返回字符串，否則，函數(shù)將繼續(xù)檢查小數(shù)位是否多于decplaces。如果是，小數(shù)部分將會(huì)被截?cái)啵?br />

size_t n=str.find(DECIMAL_POINT); if ((n!=string::npos)//有小數(shù)點(diǎn)嗎？ &&(str.size()> n+decplaces)) //后面至少還有decplaces位嗎？ //在小數(shù)decplaces位之后寫入nul str[n+decplaces]='';

　　最后一行覆蓋了多余的小數(shù)位，它使用了常量來(lái)截?cái)嘧址⒁猓瑂tring對(duì)象的數(shù)據(jù)可以包含nul字符；而字符串的實(shí)際長(zhǎng)度由size()的返回值決定。因此，你不能假定字符串已被正確地格式化，換句話來(lái)說(shuō)，如果在str中原來(lái)為"123.4567"，在插入常量之后，它變成了"123.457"，為把str縮減為"123.45"，一般可使用自交換的方法： str.swap(string(str.c_str()) );//刪除nul之后的多余字符

　　那它的原理是什么呢？函數(shù)string::c_str()返回一個(gè)const char *代表此字符串對(duì)象，而這個(gè)值被用作一個(gè)臨時(shí)string對(duì)象的初始化值，接著，臨時(shí)對(duì)象又被用作str.swap()的參數(shù)，swap()會(huì)把值"123.45"賦給str。一些老一點(diǎn)的編譯器不支持默認(rèn)模板參數(shù)，可能不會(huì)讓swap()通過(guò)編譯，如果是這樣的話，使用手工交換來(lái)代替：

string temp=str.c_str(); str=temp;

　　代碼雖不是很"優(yōu)美"，但能達(dá)到目的就行。以下是do_fraction()的完整代碼：

string do_fraction(long double value, int decplaces=3) { 　ostringstream out; 　int prec= 　numeric_limits<long double>::digits10; // 18 　out.precision(prec);//覆蓋默認(rèn)精度 　out<<value; 　string str= out.str(); //從流中取出字符串 　size_t n=str.find(DECIMAL_POINT); 　if ((n!=string::npos) //有小數(shù)點(diǎn)嗎？ 　&& (str.size()> n+decplaces)) //后面至少還有decplaces位嗎？ 　{ 　　str[n+decplaces]='';//覆蓋第一個(gè)多余的數(shù) 　} 　str.swap(string(str.c_str()));//刪除nul之后的多余字符 　return str; }

　　如果不想通過(guò)傳值返回一個(gè)string對(duì)象，還可增加一個(gè)參數(shù)，把str對(duì)象以引用傳遞：

void do_fraction(long double value, string & str, int decplaces=3);

　　從個(gè)人的角度來(lái)講，還是傾向于讓編譯器做這樣的優(yōu)化，另外，使用傳值返回，還可以讓你以下面這種方式使用do_fraction()：

cout << funct(123456789.69999001) << 't' << funct(12.011)<<endl;

　　輸出：

　　123456789.69 12.01
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先簡(jiǎn)單理清一下思路：
1 將double以最大精度保存在ss里
2 通過(guò)小數(shù)點(diǎn)來(lái)檢測(cè)實(shí)際精度是否超過(guò)需要的精度
3 如果超過(guò)，截?cái)?br />4 返回字符串

補(bǔ)充一下，第3步應(yīng)該加一個(gè)四舍五入功能。這個(gè)比較簡(jiǎn)單，按相應(yīng)的位數(shù)+5后再截?cái)嗑秃昧?