如何防止数字出现在科学记数法中

Question

我们有一个 StreamBuffer 类，我们没有在其中实现 std::fixed 操作，我试图防止数字出现在科学计数法中。使用我下面的代码，一些数字以科学计数法显示。我们希望避免进行任何分配，因此出于性能原因，我们实现了StreamBuffer 类。

下面是代码：

T value = 0;

template<typename U> void process(U& buf, DataOption holder) const {
    if (holder == DataOption::TYPES) {
        switch (type_) {
        case teck::PROC_FLOAT:
            buf << "{\"float\":" << value << "}";
            break;
        case teck::PROC_DOUBLE:
            buf << "{\"double\":" << value << "}";
            break;
        default:
            buf << "{\"" << type_ << "\":" << value << "}";
        }
    }
}

这就是它的调用方式：

void HolderProcess::dump(std::ostream& os, DataOption holder) const 
{
    process<std::ostream>(os, holder);
}

void HolderProcess::dump(StreamBuffer& buffer, DataOption holder) const
{
    process<StreamBuffer>(buffer, holder);
}

我尝试使用如下所示的方式，但出现错误，据我了解我们无法在 StreamBuffer 类上使用 std::fixed。

case teck::PROC_DOUBLE:
    buf << "{\"double\":" << std::fixed << value << "}";

std::fixed 的替代品是什么，我可以在这里使用它根本不做任何分配。我正在考虑将数字转换为字符串，然后在其上应用std::fixed，但这也会进行一些分配，我想避免这种情况。

执行此操作的最佳方法是什么，既能提高性能又不进行任何分配？我有一个下面的解决方案，但它会在使用字符串时进行一些分配。我可以从上面的代码中调用下面的方法。

template <typename T> string str(T number)
   {
       std::ostringstream ss;
       ss << std::fixed << number;
       return ss.str();
   }

还有其他优化高效的方法吗？

Answer 1

StreamBuffer 类必须继承自 std::ios_base（或它的一些派生类，例如 std::ostream）才能实现您的预​​期行为。 std::fixed 只能用于作为 STL 的一部分提供的衍生实现。

此外，如果您可以访问 std::ios_base，您还可以使用std::ios_base::precision。

如果您遇到无法更新类的情况，那么最常用和最传统的方法是缩放浮点数。为了减少重复，请查看已回答的问题here。例如，对于 3 级精度，我会将所有“值”实例替换为：

// case teck::PROC_FLOAT:
static_cast<float>( static_cast<int>(value*1000) ) / 1000
// case techk::PROC_DOUBLE:
static_cast<double>( static_cast<long long>(value*1000) ) / 1000

更好地理解提问者的要求。我已经意识到上述内容不适用于指数。为了解决这个问题，我建议执行以下操作：

case teck::PROC_FLOAT:
        std::stringstream ss;

        ss << std::fixed << value;
        buf << "{\"float\":" << ss.str() << "}";
        break;

然而，这肯定会分配更多的内存。

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Answer 2

只需使用 snprintf：

#include <cstdio>
#include <limits>
#include <iostream>

int main() {
    double value = 0.1234567890123456789;
    const int Precision = std::numeric_limits<double>::digits10;
    const std::size_t StringBufferSize = Precision + 3; // sign, dot and terminating zero.
    char str[StringBufferSize];
    std::snprintf(str, StringBufferSize - 1, "%.*f", Precision, value);
    str[StringBufferSize - 1] = 0;
    // buf << "{\"double\":" << str << "}";
    std::cout << str << '\n';
}

Answer 3

在我看来你应该试试CppFormat。有一些示例说明如何使用它来格式化here。