stof, strtof 是确定性的吗？答案

【问题标题】：Is stof, strtof deterministic?stof, strtof 是确定性的吗？
【发布时间】：2016-10-06 16:14:18
【问题描述】：

我正在从字符串中读取浮点数。它们可以写成各种形式，所以

float f1 = strtof("999999999999.16");
float f2 = stof("000999999999999.1600000");
assert(f1 == f2);

我能否确定断言始终为真，无论前导零和尾随零如何？分隔符总是一个点，stof 不处理逗号。

【问题讨论】：

不是 100% 确定。 stof 在内部调用 strtod，所以我不知道这是否会有所作为。在 C++17 中，它会在内部调用 strtof，所以它应该得到保证。
我也不是 100% 确定。我认为这个问题需要一个标准参考。 @SnoopDog 的回答应该被视为只是猜想。

标签： c++ floating-point deterministic

【解决方案1】：

The C11 standard, in 7.22.1.3p9，对 C 的 strtof/strtod/strtold 有这样的说法（这应该是 C++ 版本在下面使用的，至少从 cppreference 来看）：

如果主题序列具有十进制形式且最多为DECIMAL_DIG（在<float.h> 中定义）有效数字，则结果应正确四舍五入。

鉴于您的两个代码行具有相同数量的有效数字，它们应该表现相同。但这只是基于标准在这里完全提到“有效数字”这一事实的推测；其他任何地方都没有提到它，标准也没有更明确地说明前导（小数点前）或尾随（小数点后）零。

【讨论】：

您确定两者都使用strtof 吗？ cplusplus 提到 stof 使用 strtod 但没有类似 stof
@tobi303 cppreference 提到 strtof 作为“基础函数”（在脚注中；但没有更好的参考）。
@mindriot stof 调用 strtod 直到 C++17 它将调用 strtof。

【解决方案2】：

C++ 14 (§21.5) 标准规定：

float stof(const string& str, size_t* idx = 0);

double stod(const string& str, size_t* idx = 0);

long double stold(const string& str, size_t* idx = 0);

效果：前两个函数调用strtod(str.c_str(), ptr)，第三个函数调用strtold( str.c_str(), ptr)。每个函数都返回转换后的结果（如果有）。参数ptr 指定一个指向函数内部对象的指针，该函数用于确定在*idx 中存储什么。如果函数没有抛出异常且idx != 0，则函数将str 的第一个未转换元素的索引存储在*idx 中。

因此在许多情况下它们将是相同的，但中间 double 确实为 double rounding 打开了潜力。例如。如果str = "1.0000000596046448"，那么最接近的float（假设IEEE754算术）是1.0000001f，而最接近的double正好在1.0f和1.0000001f之间的中间，因此后续转换为float将向下舍入到1.0f。

至少理论上是这样的。然而，在实践中，我无法重新创建：http://ideone.com/NMRy14

【讨论】：