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我正在使用cpp_dec_float任意精度,这很棒,但我无法弄清楚如何打印所有有效数字。

例如,使用此代码进行设置

using boost::multiprecision::cpp_dec_float;
typedef boost::multiprecision::number<cpp_dec_float<100>> mp_type;

mp_type test_num("7.0710678118654752440084436210484903928483593768847403658833986900e-01");

如果我只是打印

std::cout << std::scientific << test_num << std::endl;

结果是7.071068e-01,所以就出来了。

如果我破产

std::cout << std::setprecision(std::numeric_limits<mp_type>::digits) << std::scientific << test_num << std::endl;

我明白了7.0710678118654752440084436210484903928483593768847403658833986900000000000000000000000000000000000000e-01。我很高兴没有失去精度,但它不是很保守。

有没有办法在不损失现有工具的任何精度的情况下删除尾随零?如果不是,如何从结果字符串中删除尾随零?

如果可以使用现有工具来满足我的意图,那么如何cpp_dec_float以科学计数法输出而不会丢失精度并将尾随零删除到字符串中?我只能找到流示例

更接近

感谢 mockinterface,我离得更近了。

我已将代码更改为:

using boost::multiprecision::cpp_dec_float;
typedef boost::multiprecision::number<cpp_dec_float<0>> mp_type;
mp_type test_num("7.0710678118654752440084436210484903928483593768847403658833986900e-01");
std::cout << test_num.str(0, std::ios_base::scientific) << std::endl;

具有潜在的无限长度;但是,这是打印的:

7.0710678118654752440084436210484903928480e-01

这很接近但看起来很奇怪。在模拟界面中如此亲切地向我指出,我发现了这些行

if(number_of_digits == 0)
    number_of_digits = cpp_dec_float_total_digits10;

这向我表明它应该考虑所有有效数字,由于长度不受限制,基本上输出输入的内容。

我检查了 的来源cpp_dec_float_total_digits10但我无法确定它到底是什么;虽然,我确实找到了似乎定义它的代码部分。

private:
   static const boost::int32_t cpp_dec_float_elem_digits10 = 8L;
   static const boost::int32_t cpp_dec_float_elem_mask     = 100000000L;

   BOOST_STATIC_ASSERT(0 == cpp_dec_float_max_exp10 % cpp_dec_float_elem_digits10);

   // There are three guard limbs.
   // 1) The first limb has 'play' from 1...8 decimal digits.
   // 2) The last limb also has 'play' from 1...8 decimal digits.
   // 3) One limb can get lost when justifying after multiply,
   //    as only half of the triangle is multiplied and a carry
   //    from below is missing.
   static const boost::int32_t cpp_dec_float_elem_number_request = static_cast<boost::int32_t>((cpp_dec_float_digits10 / cpp_dec_float_elem_digits10) + (((cpp_dec_float_digits10 % cpp_dec_float_elem_digits10) != 0) ? 1 : 0));

   // The number of elements needed (with a minimum of two) plus three added guard limbs.
   static const boost::int32_t cpp_dec_float_elem_number = static_cast<boost::int32_t>(((cpp_dec_float_elem_number_request < 2L) ? 2L : cpp_dec_float_elem_number_request) + 3L);

public:
   static const boost::int32_t cpp_dec_float_total_digits10 = static_cast<boost::int32_t>(cpp_dec_float_elem_number * cpp_dec_float_elem_digits10);

是否可以确定有效位数并将其用作 的第一个参数boost::multiprecision::cpp_dec_float::str()

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2 回答 2

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结果证明这是一个艰难的过程。

简短的故事是:cpp_dec_float 中没有这样的功能。更糟糕的是,cpp_dec_float 不跟踪已设置的有效位数,因此没有“便宜”的方法来找到打印分数所需的长度。

想法:

  • 对于某些边界情况(例如 123.000000000000001),可以取小数部分的倒数的 log10 + 整数部分的 log10。这完全不能普遍适用。

  • 如果你想使用实现细节,你可能会在后端数组中找到“last inhabited”元素,然后进行数学计算。但是,这非常复杂(需要修改cpp_dec_float.hpp和大量测试)。

  • 最后,我观察到当前的实现.str()显然使努力变得高效。完全没有。

所以总而言之,我有以下建议。任何一个

  1. 切换到gmp后端(如果你负担得起的话)。笔记

    • 这不是十进制浮点数表示 AFAICT
    • 这需要链接一个额外的库(libgmp)
    • gmp_float 虽然确实具有任意精度,并且
    • 它的str()实现确实考虑了尾数中零的重要性

    在Coliru现场观看

    #include <boost/multiprecision/number.hpp>
    #include <boost/multiprecision/gmp.hpp>
    #include <iostream>
    
    namespace mp = boost::multiprecision;
    
    int main()
    {
        typedef mp::number<mp::gmp_float<100>> mp_type;
        mp_type test_num("7.071067811865475244008443621048490392848359376884740365883398690000000000000000000e-01");
    
        std::cout << test_num.str(0, std::ios_base::scientific) << '\n';
    }
    

    7.071067811865475244008443621048490392848359376884740365883398690e-01无需进一步操作即可打印。

  2. 如果这不是一个选项,我只是对输出进行后处理,删除尾随零:

    template <typename T>
    std::string to_pretty_string(T const& v)
    {
        std::string s = v.str(0, std::ios_base::scientific);
        assert(s.length()>3); // min: 0.e
        switch (s[0])
        { // normalized scientific always has #.####### form of mantissa
            case '-':
            case '+': assert(s[2] == '.'); break;
            default:  assert(s[1] == '.'); break;
        }
    
        auto exp = s.find('e');
        if (std::string::npos != exp && exp > 0)
        {
            for(size_t pos = exp-1; pos; --pos)
            {
                if (s[pos] != '0')
                {
                    // remove run of 0s if applicable
                    s.erase(pos+1, exp-pos-1); 
                    break;
                }
            }
        }
        return std::move(s);
    }
    

再次看到它住在 Coliru

于 2014-04-12T23:08:36.860 回答
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您可以使用以下方法明确说明需要输出的位数cpp_dec_float::str()

std::cout << std::scientific << test_num.str(75) << std::endl;
// output: 0.707106781186547524400844362104849039284835937688474036588339869
于 2014-04-12T05:18:24.183 回答