std::pow() 输出是……特别的？

Question

嘿，这一切希望是一个简单的问题来回答，但这对我来说是全新的，我不知道为什么会这样。取下面的C++代码：

template<class T>
T expo(T a, T b){
    T result = 1;
    while(b) {
        if(b & 1)result *= a;
        b >>=1 ;
        a *= a;
    }
    return result;
}

int main() {
    cout << std::pow<size_t>(50, 5) << endl;
    cout << expo<size_t>(50, 5) << endl;
}

输出是：

3.125e+008
312500000

两者都是正确的，但std::pow() 将输出格式化为科学计数法。它到底是怎么做到的？ C++ 一定有一个我一直缺少的特性。救命！

Answer 1

pow的返回类型不管是什么类型的输入都是double/float，expo的返回类型是size_t，因为编译器为size_t实例化了expo。 您可以使用std::fixed 将双重格式设置为非科学。

重要更新：

在 gcc 中有一个 pow 的模板基声明（我不确定它是否标准），它接受类型：

  template<typename _Tp, typename _Up>
    inline typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type
    pow(_Tp __x, _Up __y)
    {
      typedef typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type __type;
      return std::pow(__type(__x), __type(__y));
    }

返回值为double/float。

Answer 2

所以基本的答案是：

std::pow<size_t>(50, 5)

正在返回一个 double，因此输出默认为 scientific 格式。如果我们查看关于 cppreference it claims 的文档，自 C++11 *integral* 参数被转换为 double 并且输出为这些情况应该是double。我无法从标准中确定一个强有力的声明，但输出与该解释一致。

我们可以使用std::typeid 确认至少gcc 和clang 的输出确实是double：

std::cout << typeid( std::pow<size_t>(50, 5)).name() << std::endl;

当我们通过c++filt -t d 运行它时输出d 它告诉我们它是double。

更新

在draft C++ standard 中找到相关部分。如果我们查看 26 Numerics library 部分，然后转到包含 <cmath> 标头的 26.8 C library 部分，它指定了数学函数的重载float、double 和 long double，在第 8 段中介绍：

除了 中的数学函数的 double 版本外，C++ 还添加了这些函数的 float 和 long double 重载版本，具有相同的语义。

它涵盖了第 11 段中的 整体 案例，其中说（强调我的）：

此外，应有足够的额外重载以确保：

1. 如果对应于 double 参数的任何算术参数的类型为 long double，则对应于 double 参数的所有算术参数都将有效地转换为 long double。
2. 否则，如果任何对应于 double 参数的算术参数具有 double 类型或整数类型，则对应于 double 参数的所有算术参数都将有效地转换为 double。
3. 否则，对应于双精度参数的所有算术参数都具有浮点类型。