内部实现的网友,提供一种从浮点性到字符串转换的一种途径。
浮点数是有精度限制的,所以即使我们在使用C/C++中的sprintf或者cout << f时,默认都会有6位的精度
限制,当然这个精度限制是可以修改的。比方在C++中,我们可以cout.precision(10),不过这样设置的整个
输出字符长度为10,而不是特定的小数点后10位,这里我们需要一个指定小数后几位的参数。
1:判断传递浮点数(比方f)的正负关系,负数取正,并记录标志。
2:浮点数*pow(10,6)得到转化后的数,对这个数取整比方是i。
3:对i进行数字到字符的转换,一般我们用辗转除10得到
4:对得到的字符串进行调整,添加小数".",负号"="等操作
5:得到最终的转换后的字符串
具体代码实现如下
// 字符串的指定位置插入字符 void URInserstr(char *str, int iiNum,char ch) { // 查找字符结束符号 while((*str++) != '/0'); *str = '/0'; while( iiNum >=0 ) { *str = *(str-1); --str; --iiNum; } *str = ch; }//==============================End Uftoa=========================================
*/
void URInserstr(char *str, int iiNum,char ch)
{
// 查找字符结束符号
while((*str++) != '/0');
*str = '/0';
while( iiNum >=0 )
{
*str = *(str-1);
--str;
--iiNum;
}
*str = ch;
}
// 模拟函数ftoa //==============================Start Uftoa========================================= /* // 函数名:Uftoa // 输入参数:待转换数字,存放字符串,字符串大小,浮点小数后边位数 // 输出参数:存放字符串头指针 // 描述:将浮点性数据转换为字符串 // 输入值 返回值 // 分析:先将float转换为整型。我们非常容易把整型转换为char,之后我们在char数组中 添加小数'.'即可。double类型也是使用相同方法 */ char* Uftoa(float fNum, char str[],int size_t,int size_t2=6) { // 定义变量 int iSize = 0; char *p = str; bool bState(false); // 当前传递数字为负数 if(fNum < 0) { bState = true; str[iSize] = '-'; fNum = abs(fNum); ++iSize; } int iNum = static_cast(fNum*pow(10,size_t2)); // 字符溢出,和辗转相除不为0 while(iSize < size_t && iNum != 0 ) { int iTemp = iNum%10; str[iSize++] = iTemp+'0'; iNum = iNum/10; } str[iSize] = '/0'; // 如果为负数,得到的字符串需要逆转 if(bState) { p++; Urevstr(p); --p; } else { Urevstr(p); } // 加上小数字点 URInserstr(p,size_t2,'.'); // 这个函数就是在指定位置 // 返回指针 return p; } //==============================End Uftoa========================================= */
以上实现方式,并不完美。性能并无大碍,但是会存在安全性问题,当float数值比较大时,这个数字再*pow(10,6)
会产生溢出,如果float数值比较大,可以对整数部分和小数部分分别转化,然后再合成。
为了和C++库中的浮点型到字符串型转化进行性能对比,分别察看了一下windows和linux平台下,C++库最这两种转换
的实现方法
1:windows平台(windows2003+vs2003),通过源代码跟随cout<<f,通过层层代码(把float转为double类型),
最后在do_put函数中进行实际转换,do_put代码如下
经过层层验证,我们发现最后调用的sprintf完成从float类型到string类型转换,很出乎意外吧!
// 这个函数在xlocnum内实现946行处
_VIRTUAL _OutIt do_put(_OutIt _Dest,
ios_base& _Iosbase, _Elem _Fill, double _Val) const
{ // put formatted double to _Dest
char _Buf[_MAX_EXP_DIG + _MAX_SIG_DIG + 64], _Fmt[8];
streamsize _Precision = _Iosbase.precision() <= 0
&& !(_Iosbase.flags() & ios_base::fixed)
? 6 : _Iosbase.precision(); // desired precision // 精度设置
int _Significance = _MAX_SIG_DIG < _Precision
? _MAX_SIG_DIG : (int)_Precision; // actual sprintf precision
_Precision -= _Significance;
size_t _Beforepoint = 0; // zeros to add before decimal point
size_t _Afterpoint = 0; // zeros to add after decimal point
if ((_Iosbase.flags() & ios_base::floatfield) == ios_base::fixed)
{ // scale silly fixed-point value
bool _Signed = _Val < 0;
if (_Signed)
_Val = -_Val;
for (; 1e35 <= _Val && _Beforepoint < 5000; _Beforepoint += 10)
_Val /= 1e10; // drop 10 zeros before decimal point // 小数点前的数/10
if (0 < _Val)
for (; 10 <= _Precision && _Val <= 1e-35
&& _Afterpoint < 5000; _Afterpoint += 10)
{ // drop 10 zeros after decimal point
_Val *= 1e10;
_Precision -= 10;
}
if (_Signed)
_Val = -_Val;
}
return (_Fput(_Dest, _Iosbase, _Fill, _Buf,
_Beforepoint, _Afterpoint, _Precision,
::sprintf(_Buf, _Ffmt(_Fmt, 0, _Iosbase.flags()),
_Significance, _Val))); // convert and put
}
再看linux环境下(rhel4+g++3.4),g++一般本认为是高效执行c++代码,不知道在转化过程中是否有更高效的办法
我们也是从cout<<f开始,和windows平台一样,首先也会把float类型转为double类型,查找文件顺序如下
iostring->ostring->ostream.tcc->localefwd.h->locale_facets.h->locale->facets.tcc->
i386-redhat-linux/bits/c++locale.h
Ok,经过层层剥茧式的搜索我们终于找到最关键的实现函数,代码如下.
// Convert numeric value of type _Tv to string and return length of
// string. If snprintf is available use it, otherwise fall back to
// the unsafe sprintf which, in general, can be dangerous and should
// be avoided.
template
int
__convert_from_v(char* __out, const int __size, const char* __fmt,
#if __GLIBC__ > 2 || (__GLIBC__ == 2 && __GLIBC_MINOR__ > 2)
_Tv __v, const __c_locale& __cloc, int __prec)
{
__c_locale __old = __gnu_cxx::__uselocale(__cloc);
#else
_Tv __v, const __c_locale&, int __prec)
{
char* __old = std::setlocale(LC_ALL, NULL);
char* __sav = new char[std::strlen(__old) + 1];
std::strcpy(__sav, __old);
std::setlocale(LC_ALL, "C");
#endif
#ifdef _GLIBCXX_USE_C99
const int __ret = std::snprintf(__out, __size, __fmt, __prec, __v);
#else
const int __ret = std::sprintf(__out, __fmt, __prec, __v);
#endif
#if __GLIBC__ > 2 || (__GLIBC__ == 2 && __GLIBC_MINOR__ > 2)
__gnu_cxx::__uselocale(__old);
#else
std::setlocale(LC_ALL, __sav);
delete [] __sav;
#endif
return __ret;
}
}
在源码面前没有什么神秘的,我们一眼就看出来也是使用的sprintf函数实现的转换,上面层层验证,
只是为了保证转换的类型安全和安全性,这里就不一一解释了,说实在的我看STL源码也一样头晕.
我记得从前,很多地方说过尽量少用sprintf,不安全.并且影响性能.经过上面我们剥茧般的检查
发现无论是windows还是linux下最终还是调用的sprintf或者snprintf,我觉这是最好说明sprintf
不会产生性能问题的例子.
现在我们刚开始进入了解C++如何实现浮点性到字符传类型的转换.