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在日常编程中--包括对话框、关系数据库、金融程序、SMS程序及一切处理数据文件的程序,需要控制小数点后的小数位的情况非常普遍,本文中将要讲解如何用简单的方法来控制小数位,另外,还要揭开字符串及数据精度的一点点小秘密。
问题的引出
如有一个函数,其可接受一个long double参数,并将参数转换为字符串,结果字符串应保留两位小数,例如,浮点值123.45678应该生成“123.45”这样的字符串。表面上看来这是一个意义不大的编程问题,然而,如果真要在实际中派上用场,函数应设计为具有一定弹性,以允许调用者指定小数位数。另外,函数也应该能够处理各种异常情况,如像123.0或123这样的整数。
在开始之前,先看一下编写“优雅”C++代码时的两句“真言”:
“真言”1:无论何时需要格式化一个数值,都应先转换为一个字符串。这样可保证每位数刚好占据一个字符。
“真言”2:在需要转换为字符串时,请使用<sstream>库。
转换函数的接口非常简洁:第一个参数是需被格式化的数值;第二个参数代表小数点后显示的小数位,且应该具有一个默认值;返回值为一个string类型:
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注意,第二个参数代表的小数位数中包括了小数点,因此,两位小数需要默认值为3。
精度问题
当然,第一步是把long double值转换为一个string,使用标准C++库<sstream>简直是手到擒来。然而,有一件事情必须引起注意,因为某些原因,stringstream对象默认精度为6,而许多程序员错误地把“精度”理解为小数的位数,这是不正确的,精度应指代全部位数。因而,数字1234.56可安全地通过默认精度6来表示,但12345.67会被截断为12345.6。这样的话,如果你有一个非常大的数,如1234567.8,它的结果会静悄悄地转换为科学记数法:1.23457e+06,这显然不是我们想要的。为避免这样的麻烦,在开始转换之前,应把默认精度设为最大。
为得到long double能表示的最大位数,可使用<limits>库:
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小数点的位置
要进行格式化,首先要确定小数点的位置,如果小数位多于decplaces,do_fraction()会删除多余的。
要定位小数位,可使用string::find(),在STL算法中使用了一个常量来代表“数值未找到”,在字符串中,这个常量为string::npos:
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如果没有小数点,函数直接返回字符串,否则,函数将继续检查小数位是否多于decplaces。如果是,小数部分将会被截断:
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最后一行覆盖了多余的小数位,它使用了\0常量来截断字符串,要注意,string对象的数据可以包含nul字符;而字符串的实际长度由size()的返回值决定。因此,你不能假定字符串已被正确地格式化,换句话来说,如果在str中原来为“123.4567”,在插入\0常量之后,它变成了“123.45\07”,为把str缩减为“123.45”,一般可使用自交换的方法:
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那它的原理是什么呢?函数string::c_str()返回一个const char *代表此字符串对象,而这个值被用作一个临时string对象的初始化值,接着,临时对象又被用作str.swap()的参数,swap()会把值“123.45”赋给str。一些老一点的编译器不支持默认模板参数,可能不会让swap()通过编译,如果是这样的话,使用手工交换来代替:
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代码虽不是很“优美”,但能达到目的就行。以下是do_fraction()的完整代码:
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如果不想通过传值返回一个string对象,还可增加一个参数,把str对象以引用传递:
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从个人的角度来讲,还是倾向于让编译器做这样的优化,另外,使用传值返回,还可以让你以下面这种方式使用do_fraction():
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输出:123456789.69 12.01
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