【问题标题】:Avoid trailing zeroes in printf()避免 printf() 中的尾随零
【发布时间】:2010-09-21 14:57:25
【问题描述】:

我总是在 printf() 系列函数的格式说明符上磕磕绊绊。我想要的是能够打印小数点后具有最大给定位数的双精度(或浮点数)。如果我使用:

printf("%1.3f", 359.01335);
printf("%1.3f", 359.00999);

我明白了

359.013
359.010

而不是想要的

359.013
359.01

谁能帮帮我?

【问题讨论】:

  • 浮点不精确确实意味着您应该自己进行舍入。采用 R 和 Juha 的答案的变体(不能完全处理尾随零),并修复它。

标签: c printf


【解决方案1】:

这不能用普通的printf 格式说明符来完成。你能得到的最接近的是:

printf("%.6g", 359.013); // 359.013
printf("%.6g", 359.01);  // 359.01

但是“.6”是数字宽度所以

printf("%.6g", 3.01357); // 3.01357

打破它。

可以做的是将sprintf("%.20g") 数字放到字符串缓冲区中,然后将字符串操作为小数点后只有 N 个字符。

假设您的数字在变量 num 中,以下函数将删除除第一个 N 小数之外的所有小数,然后去除尾随零(如果它们全为零,则去除小数点)。

char str[50];
sprintf (str,"%.20g",num);  // Make the number.
morphNumericString (str, 3);
:    :
void morphNumericString (char *s, int n) {
    char *p;
    int count;

    p = strchr (s,'.');         // Find decimal point, if any.
    if (p != NULL) {
        count = n;              // Adjust for more or less decimals.
        while (count >= 0) {    // Maximum decimals allowed.
             count--;
             if (*p == '\0')    // If there's less than desired.
                 break;
             p++;               // Next character.
        }

        *p-- = '\0';            // Truncate string.
        while (*p == '0')       // Remove trailing zeros.
            *p-- = '\0';

        if (*p == '.') {        // If all decimals were zeros, remove ".".
            *p = '\0';
        }
    }
}

如果您对截断方面不满意(这会将0.12399 转换为0.123,而不是将其四舍五入为0.124),您实际上可以使用printf 已经提供的四舍五入功能。您只需要事先分析数字以动态创建宽度,然后使用它们将数字转换为字符串:

#include <stdio.h>

void nDecimals (char *s, double d, int n) {
    int sz; double d2;

    // Allow for negative.

    d2 = (d >= 0) ? d : -d;
    sz = (d >= 0) ? 0 : 1;

    // Add one for each whole digit (0.xx special case).

    if (d2 < 1) sz++;
    while (d2 >= 1) { d2 /= 10.0; sz++; }

    // Adjust for decimal point and fractionals.

    sz += 1 + n;

    // Create format string then use it.

    sprintf (s, "%*.*f", sz, n, d);
}

int main (void) {
    char str[50];
    double num[] = { 40, 359.01335, -359.00999,
        359.01, 3.01357, 0.111111111, 1.1223344 };
    for (int i = 0; i < sizeof(num)/sizeof(*num); i++) {
        nDecimals (str, num[i], 3);
        printf ("%30.20f -> %s\n", num[i], str);
    }
    return 0;
}

nDecimals() 在这种情况下的重点是正确计算字段宽度,然后使用基于此的格式字符串格式化数字。测试工具main() 显示了这一点:

  40.00000000000000000000 -> 40.000
 359.01335000000000263753 -> 359.013
-359.00999000000001615263 -> -359.010
 359.00999999999999090505 -> 359.010
   3.01357000000000008200 -> 3.014
   0.11111111099999999852 -> 0.111
   1.12233439999999995429 -> 1.122

获得正确舍入的值后,您可以再次将其传递给morphNumericString(),只需更改即可删除尾随零:

nDecimals (str, num[i], 3);

进入:

nDecimals (str, num[i], 3);
morphNumericString (str, 3);

(或在nDecimals 的末尾调用morphNumericString,但在这种情况下,我可能只是将两者合并为一个函数),你最终会得到:

  40.00000000000000000000 -> 40
 359.01335000000000263753 -> 359.013
-359.00999000000001615263 -> -359.01
 359.00999999999999090505 -> 359.01
   3.01357000000000008200 -> 3.014
   0.11111111099999999852 -> 0.111
   1.12233439999999995429 -> 1.122

【讨论】:

  • 注意,此答案假定小数位为. 在某些语言环境中,小数位实际上是, 逗号。
  • 这里实际上有一个小错字 - p = strchr (str,'.');实际上应该是 p = strchr (s,'.');使用函数参数而不是全局变量。
  • 使用太多数字可能会触发意外结果...例如,带有 0.1 的 "%.20g" 将显示垃圾。如果您不想让用户感到惊讶,您需要做的是从 15 位数字开始并不断增加,直到 atof 返回相同的值。
  • @6502,那是因为 IEEE754 中没有 0.1 这样的东西 :-) 但是,它不会引起问题(至少对于那个值),因为结果 0.10000000000000000555 将是 @987654345 @当剥离回来。如果您的值略低于42.1 的最接近表示为42.099999999314159,则可能会出现问题。如果您真的想处理这个问题,那么您可能需要根据删除的最后一位数字进行舍入,而不是截断。
  • @paxdiablo:没有必要为类似printf的函数动态创建格式字符串,因为它们已经支持动态参数(*特殊字符):例如printf("%*.*f", total, decimals, x);输出一个数字动态指定的总字段长度和小数。
【解决方案2】:

要去除尾随零,您应该使用“%g”格式:

float num = 1.33;
printf("%g", num); //output: 1.33

在稍微澄清一下问题后,要求的不仅是抑制零,而且还需要将输出限制为小数点后三位。我认为这不能单独使用 sprintf 格式字符串来完成。正如Pax Diablo 指出的那样,需要进行字符串操作。

【讨论】:

  • @Tomalak:这不是我想要的。我希望能够指定小数点后的最大位数。这是:我希望将 1.3347 打印为“1.335”,将 1.3397 打印为“1.34”@xtofl:我已经检查过了,但我仍然看不到我的问题的答案
  • 作者想要样式“f”而不是样式“e”。 “g”可以使用样式“e”:来自文档:如果其转换的指数小于 -4 或大于或等于精度,则使用样式 e。
【解决方案3】:

我喜欢 R. 稍微调整的答案:

float f = 1234.56789;
printf("%d.%.0f", f, 1000*(f-(int)f));

'1000' 决定精度。

0.5 舍入的幂。

编辑

好的,这个答案被编辑了几次,我忘记了几年前的想法(最初它没有满足所有标准)。所以这是一个新版本(它满足所有条件并正确处理负数):

double f = 1234.05678900;
char s[100]; 
int decimals = 10;

sprintf(s,"%.*g", decimals, ((int)(pow(10, decimals)*(fabs(f) - abs((int)f)) +0.5))/pow(10,decimals));
printf("10 decimals: %d%s\n", (int)f, s+1);

还有测试用例:

#import <stdio.h>
#import <stdlib.h>
#import <math.h>

int main(void){

    double f = 1234.05678900;
    char s[100];
    int decimals;

    decimals = 10;
    sprintf(s,"%.*g", decimals, ((int)(pow(10, decimals)*(fabs(f) - abs((int)f)) +0.5))/pow(10,decimals));
    printf("10 decimals: %d%s\n", (int)f, s+1);

    decimals = 3;
    sprintf(s,"%.*g", decimals, ((int)(pow(10, decimals)*(fabs(f) - abs((int)f)) +0.5))/pow(10,decimals));
    printf(" 3 decimals: %d%s\n", (int)f, s+1);

    f = -f;
    decimals = 10;
    sprintf(s,"%.*g", decimals, ((int)(pow(10, decimals)*(fabs(f) - abs((int)f)) +0.5))/pow(10,decimals));
    printf(" negative 10: %d%s\n", (int)f, s+1);

    decimals = 3;
    sprintf(s,"%.*g", decimals, ((int)(pow(10, decimals)*(fabs(f) - abs((int)f)) +0.5))/pow(10,decimals));
    printf(" negative  3: %d%s\n", (int)f, s+1);

    decimals = 2;
    f = 1.012;
    sprintf(s,"%.*g", decimals, ((int)(pow(10, decimals)*(fabs(f) - abs((int)f)) +0.5))/pow(10,decimals));
    printf(" additional : %d%s\n", (int)f, s+1);

    return 0;
}

以及测试的输出:

 10 decimals: 1234.056789
  3 decimals: 1234.057
 negative 10: -1234.056789
 negative  3: -1234.057
 additional : 1.01

现在,所有条件都满足了:

  • 0 后面的最大小数位数是固定的
  • 删除尾随零
  • 它在数学上是正确的(对吗?)
  • 当第一个小数为零时(现在)也可以工作

不幸的是,这个答案是两行的,因为sprintf 不返回字符串。

【讨论】:

  • 这实际上似乎并没有修剪尾随零,但是?它可以很高兴地吐出 1.1000 之类的东西。
  • 问题和我的答案已经不是原件了……我稍后再查。
  • 失败的测试用例:带有格式化程序“%.2g”的 1.012 将导致 1.012 而不是 1.01。
  • @wtl 不错的收获。现已修复。
  • @Jeroen:我认为当数字变大时,浮点数也会失败......但基本上将类型转换为 long、long long 或 int64 应该可以。
【解决方案4】:

为什么不这样做呢?

double f = 359.01335;
printf("%g", round(f * 1000.0) / 1000.0);

【讨论】:

    【解决方案5】:

    我在字符串(从最右边开始)搜索19(ASCII 值49-57)范围内的第一个字符,然后在每个字符右侧搜索null(设置为0)其中 - 见下文:

    void stripTrailingZeros(void) { 
        //This finds the index of the rightmost ASCII char[1-9] in array
        //All elements to the left of this are nulled (=0)
        int i = 20;
        unsigned char char1 = 0; //initialised to ensure entry to condition below
    
        while ((char1 > 57) || (char1 < 49)) {
            i--;
            char1 = sprintfBuffer[i];
        }
    
        //null chars left of i
        for (int j = i; j < 20; j++) {
            sprintfBuffer[i] = 0;
        }
    }
    

    【讨论】:

      【解决方案6】:

      这样的事情怎么样(可能有舍入错误和需要调试的负值问题,留给读者练习):

      printf("%.0d%.4g\n", (int)f/10, f-((int)f-(int)f%10));
      

      它有点程序化,但至少它不会让你做任何字符串操作。

      【讨论】:

        【解决方案7】:

        一些高度投票的解决方案建议使用printf%g 转换说明符。这是错误的,因为在某些情况下%g 会产生科学记数法。其他解决方案使用数学来打印所需的小数位数。

        我认为最简单的解决方案是将sprintf%f 转换说明符一起使用,并从结果中手动删除尾随零和可能的小数点。这是一个 C99 解决方案:

        #include <stdio.h>
        #include <stdlib.h>
        
        char*
        format_double(double d) {
            int size = snprintf(NULL, 0, "%.3f", d);
            char *str = malloc(size + 1);
            snprintf(str, size + 1, "%.3f", d);
        
            for (int i = size - 1, end = size; i >= 0; i--) {
                if (str[i] == '0') {
                    if (end == i + 1) {
                        end = i;
                    }
                }
                else if (str[i] == '.') {
                    if (end == i + 1) {
                        end = i;
                    }
                    str[end] = '\0';
                    break;
                }
            }
        
            return str;
        }
        

        请注意,用于数字和小数点分隔符的字符取决于当前的语言环境。上面的代码假定使用 C 或美国英语语言环境。

        【讨论】:

        • -0.00005 和 3 位小数将产生“-0”,这可能需要也可能不需要。另外,为了方便其他人,也许将“3”作为参数?
        【解决方案8】:

        一个简单的解决方案,但它可以完成工作,分配已知的长度和精度,并避免采用指数格式的机会(使用 %g 时存在风险):

        // Since we are only interested in 3 decimal places, this function
        // can avoid any potential miniscule floating point differences
        // which can return false when using "=="
        int DoubleEquals(double i, double j)
        {
            return (fabs(i - j) < 0.000001);
        }
        
        void PrintMaxThreeDecimal(double d)
        {
            if (DoubleEquals(d, floor(d)))
                printf("%.0f", d);
            else if (DoubleEquals(d * 10, floor(d * 10)))
                printf("%.1f", d);
            else if (DoubleEquals(d * 100, floor(d* 100)))
                printf("%.2f", d);
            else
                printf("%.3f", d);
        }
        

        如果您想要最多 2 位小数,请添加或删除“其他”; 4 位小数;等等

        例如,如果您想要 2 个小数:

        void PrintMaxTwoDecimal(double d)
        {
            if (DoubleEquals(d, floor(d)))
                printf("%.0f", d);
            else if (DoubleEquals(d * 10, floor(d * 10)))
                printf("%.1f", d);
            else
                printf("%.2f", d);
        }
        

        如果要指定最小宽度以保持字段对齐,请根据需要递增,例如:

        void PrintAlignedMaxThreeDecimal(double d)
        {
            if (DoubleEquals(d, floor(d)))
                printf("%7.0f", d);
            else if (DoubleEquals(d * 10, floor(d * 10)))
                printf("%9.1f", d);
            else if (DoubleEquals(d * 100, floor(d* 100)))
                printf("%10.2f", d);
            else
                printf("%11.3f", d);
        }
        

        您还可以将其转换为传递所需字段宽度的函数:

        void PrintAlignedWidthMaxThreeDecimal(int w, double d)
        {
            if (DoubleEquals(d, floor(d)))
                printf("%*.0f", w-4, d);
            else if (DoubleEquals(d * 10, floor(d * 10)))
                printf("%*.1f", w-2, d);
            else if (DoubleEquals(d * 100, floor(d* 100)))
                printf("%*.2f", w-1, d);
            else
                printf("%*.3f", w, d);
        }
        

        【讨论】:

        • d = 0.0001: 那么floor(d)就是0,所以差值大于0.000001,所以DoubleEquals是假的,所以它不会使用"%.0f" 说明符:您将看到来自 "%*.2f""%*.3f" 的尾随零。所以它没有回答这个问题。
        【解决方案9】:

        我在发布的一些解决方案中发现了问题。我根据上面的答案把它放在一起。它似乎对我有用。

        int doubleEquals(double i, double j) {
            return (fabs(i - j) < 0.000001);
        }
        
        void printTruncatedDouble(double dd, int max_len) {
            char str[50];
            int match = 0;
            for ( int ii = 0; ii < max_len; ii++ ) {
                if (doubleEquals(dd * pow(10,ii), floor(dd * pow(10,ii)))) {
                    sprintf (str,"%f", round(dd*pow(10,ii))/pow(10,ii));
                    match = 1;
                    break;
                }
            }
            if ( match != 1 ) {
                sprintf (str,"%f", round(dd*pow(10,max_len))/pow(10,max_len));
            }
            char *pp;
            int count;
            pp = strchr (str,'.');
            if (pp != NULL) {
                count = max_len;
                while (count >= 0) {
                     count--;
                     if (*pp == '\0')
                         break;
                     pp++;
                }
                *pp-- = '\0';
                while (*pp == '0')
                    *pp-- = '\0';
                if (*pp == '.') {
                    *pp = '\0';
                }
            }
            printf ("%s\n", str);
        }
        
        int main(int argc, char **argv)
        {
            printTruncatedDouble( -1.999, 2 ); // prints -2
            printTruncatedDouble( -1.006, 2 ); // prints -1.01
            printTruncatedDouble( -1.005, 2 ); // prints -1
            printf("\n");
            printTruncatedDouble( 1.005, 2 ); // prints 1 (should be 1.01?)
            printTruncatedDouble( 1.006, 2 ); // prints 1.01
            printTruncatedDouble( 1.999, 2 ); // prints 2
            printf("\n");
            printTruncatedDouble( -1.999, 3 ); // prints -1.999
            printTruncatedDouble( -1.001, 3 ); // prints -1.001
            printTruncatedDouble( -1.0005, 3 ); // prints -1.001 (shound be -1?)
            printTruncatedDouble( -1.0004, 3 ); // prints -1
            printf("\n");
            printTruncatedDouble( 1.0004, 3 ); // prints 1
            printTruncatedDouble( 1.0005, 3 ); // prints 1.001
            printTruncatedDouble( 1.001, 3 ); // prints 1.001
            printTruncatedDouble( 1.999, 3 ); // prints 1.999
            printf("\n");
            exit(0);
        }
        

        【讨论】:

          【解决方案10】:

          我的想法是计算不会导致给定双精度值尾随零的所需精度,并将其传递给 printf() 中的"%1.*f" 格式。 这甚至可以单行完成:

          int main() {
              double r=1234.56789;
              int precision=3;
              printf(L"%1.*f", prec(r, precision), r);
          }
          
          int prec(const double& r, int precision)
          {
              double rPos = (r < 0)? -r : r;
              double nkd = fmod(rPos, 1.0); // 0..0.99999999
              int i, ex10 = 1;
              for (i = 0; i < precision; ++i)
                  ex10 *= 10;
              int nki = (int)(nkd * ex10 + 0.5);
          
              // "Eliminate" trailing zeroes
              int requiredPrecision = precision;
              for (; requiredPrecision && !(nki % 10); )  {
                  --requiredPrecision;
                  nki /= 10;
              }
              return requiredPrecision;        
          }
          

          这是另一个%g 解决方案。您应该始终提供“足够宽”的格式精度(默认仅为 6)并对值进行四舍五入。我认为这是一个很好的方法:

          double round(const double &value, const double& rounding)  {
              return rounding!=0 ? floor(value/rounding + 0.5)*rounding : value;
          }
          
          printf("%.12g" round(val, 0.001)); // prints up to 3 relevant digits
          

          【讨论】:

            【解决方案11】:

            这是我第一次尝试回答:

            空白 xprintfloat(char *format, float f) { 字符 [50]; 字符 *p; sprintf(s, 格式, f); for(p=s; *p; ++p) if('.' == *p) { 而(*++p); while('0'==*--p) *p = '\0'; } printf("%s", s); }

            已知错误:可能的缓冲区溢出取决于格式。如果 ”。”出于其他原因而存在,而不是可能发生 %f 错误结果。

            【讨论】:

            • 您已知的错误与 printf() 本身的错误相同,因此没有问题。但我一直在寻找一种允许我做我想做的事情的格式字符串,而不是我已经拥有的编程解决方案。
            【解决方案12】:

            以上略有不同:

            1. 消除案例 (10000.0) 的期限。
            2. 处理完第一个周期后中断。

            代码在这里:

            void EliminateTrailingFloatZeros(char *iValue)
            {
              char *p = 0;
              for(p=iValue; *p; ++p) {
                if('.' == *p) {
                  while(*++p);
                  while('0'==*--p) *p = '\0';
                  if(*p == '.') *p = '\0';
                  break;
                }
              }
            }
            

            它仍然有溢出的可能性,所以要小心;P

            【讨论】:

              【解决方案13】:

              我会说你应该使用 printf("%.8g",value);

              如果您使用"%.6g",对于某些数字(例如.32.230210)将无法获得所需的输出,它应该打印32.23021,但它会打印32.2302

              【讨论】:

                【解决方案14】:

                遇到同样的问题,双精度是十进制的 15,浮点精度是十进制的 6,所以我分别为它们写了 2 个函数

                #include <stdio.h>
                #include <math.h>
                #include <string>
                #include <string.h>
                
                std::string doublecompactstring(double d)
                {
                    char buf[128] = {0};
                    if (isnan(d))
                        return "NAN";
                    sprintf(buf, "%.15f", d);
                    // try to remove the trailing zeros
                    size_t ccLen = strlen(buf);
                    for(int i=(int)(ccLen -1);i>=0;i--)
                    {
                        if (buf[i] == '0')
                            buf[i] = '\0';
                        else
                            break;
                    }
                
                    return buf;
                }
                
                std::string floatcompactstring(float d)
                {
                    char buf[128] = {0};
                    if (isnan(d))
                        return "NAN";
                    sprintf(buf, "%.6f", d);
                    // try to remove the trailing zeros
                    size_t ccLen = strlen(buf);
                    for(int i=(int)(ccLen -1);i>=0;i--)
                    {
                        if (buf[i] == '0')
                            buf[i] = '\0';
                        else
                            break;
                    }
                
                    return buf;
                }
                
                int main(int argc, const char* argv[])
                {
                    double a = 0.000000000000001;
                    float  b = 0.000001f;
                
                    printf("a: %s\n", doublecompactstring(a).c_str());
                    printf("b: %s\n", floatcompactstring(b).c_str());
                    return 0;
                }
                

                输出是

                a: 0.000000000000001
                b: 0.000001
                

                【讨论】:

                  【解决方案15】:

                  我需要它,而 paxdiablo 的第一个答案就可以了。但我不需要截断,下面的版本可能会稍微快一点? 在“.”之后开始搜索字符串结尾(EOS),只有一个位置的EOS。

                  //https://stackoverflow.com/questions/277772/avoid-trailing-zeroes-in-printf
                  //adapted from paxdiablo (removed truncating)
                  char StringForDouble[50];
                  char *PointerInString;
                  void PrintDouble (double number) {
                    sprintf(StringForDouble,"%.10f",number); // convert number to string
                    PointerInString=strchr(&StringForDouble[0],'.'); // find decimal point, if any
                    if(PointerInString!=NULL) {
                      PointerInString=strchr(&PointerInString[0],'\0'); // find end of string
                      do{
                        PointerInString--;
                      } while(PointerInString[0]=='0'); // remove trailing zeros
                      if (PointerInString[0]=='.') { // if all decimals were zeros, remove "."
                        PointerInString[0]='\0';
                      } else {
                        PointerInString[1]='\0'; //otherwise put EOS after the first non zero char
                      }
                    }
                    printf("%s",&StringForDouble[0]);
                  }
                  

                  【讨论】:

                    【解决方案16】:

                    由于 f 之前的“.3”,您的代码四舍五入到小数点后三位

                    printf("%1.3f", 359.01335);
                    printf("%1.3f", 359.00999);
                    

                    因此,如果您将第二行四舍五入到小数点后两位,则应将其更改为:

                    printf("%1.3f", 359.01335);
                    printf("%1.2f", 359.00999);
                    

                    该代码将输出您想要的结果:

                    359.013
                    359.01
                    

                    *注意这是假设您已经将它打印在不同的行上,如果没有,那么以下内容将阻止它在同一行上打印:

                    printf("%1.3f\n", 359.01335);
                    printf("%1.2f\n", 359.00999);
                    

                    以下程序源代码是我对此答案的测试

                    #include <cstdio>
                    
                    int main()
                    {
                    
                        printf("%1.3f\n", 359.01335);
                        printf("%1.2f\n", 359.00999);
                    
                        while (true){}
                    
                        return 0;
                    
                    }
                    

                    【讨论】:

                    • 问题是关于创建一个省略尾随零的格式字符串,而不是为每种情况使用不同的格式字符串。
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