文章原文：https://tlanyan.pp.ua/c-cpp-keep-significant-figures/

问题

敌人要用数值算例验证舍入误差对算法稳定性的影响，实际中遇到的第一个问题是：C/C++如何只保留4位有效数字(significant figures)？

如果接触过Java/JS等语言，保留小数点后几位是非常容易的，调用setScale、toFixed等函数就能够，还能指定舍入模式。然而对于C/C++，如何保留指定有效位数呢？

C/C++保留指定有效数字

在C/C++语言中，精度的概念只在输入(流)中呈现，因而实现的一个思路是：依照指定精度输入字符串，再转换成数字。

C语言指定有效数字位数

先看C语言的解决方案。

C语言的printf系列函数能够指定输入格局，打印成字符串后可用atof转换成数字。于是指定有效数字的C语言实现版本如下：

include <stdio.h>

include <stdlib.h>

double convert1(int precision, double val) {

char buffer\[128\];sprintf(buffer, "%.*g", precision, val);return atof(buffer);

}

应用代码验证：

int main(int argc, char* argv[]) {

double f1 = 1235.46698;printf("origin: %.12f, converted: %.12f\\n", f1, convert1(4, f1));double f2 = 1.23546698;printf("origin: %.12f, converted: %.12f\\n", f2, convert1(4, f2));double f3 = 0.00123546698;printf("origin: %.12f, converted: %.12f\\n", f3, convert1(4, f3));double f4 = 0.0000123546698;printf("origin: %.12f, converted: %.12f\\n", f4, convert1(4, f4));return 0;

}

输入后果如下：

origin: 1235.466980000000, converted: 1235.000000000000
origin: 1.235466980000, converted: 1.235000000000
origin: 0.001235466980, converted: 0.001235000000
origin: 0.000012354670, converted: 0.000012350000

均保留了4位有效数字，与预期相符。

C++语言指定有效数字位数

C++应用范型(Generics)对规范库进行了大重构，在语法方面绝对于C可读性晋升不少。

以下是C++应用stringstream转换数字的代码：

include <sstream>

template<int PRECISION>
double convert2(double input) {

std::stringstream is;double res;is.precision(PRECISION);is << input;is >> res;return res;

}

应用代码验证：

int main(int argc, char* argv[]) {

std::cout.precision(12);std::cout.setf(std::ios::fixed, std:: ios::floatfield);double f1 = 1235.46698;std::cout << "origin: " << f1 << ", converted: " << convert2<4>(f1) << std::endl;double f2 = 1.23546698;std::cout << "origin: " << f2 << ", converted: " << convert2<4>(f2) << std::endl;double f3 = 0.00123546698;std::cout << "origin: " << f3 << ", converted: " << convert2<4>(f3) << std::endl;double f4 = 0.0000123546698;std::cout << "origin: " << f4 << ", converted: " << convert2<4>(f4) << std::endl;return 0;

}

其输入后果与C语言版本统一。

总结

C/C++中，整数、浮点数等根本类型没有原生的格式化反对，须要借助输入输出的格式化函数能力达到保留指定有效数字的目标。

与有效数字相似的问题还有：

C/C++中如何保留小数点后指定位数？
C/C++中如何实现FLOOR/CEILING、UP/DOWN、HALF\_UP/HALF\_DOWN等舍入模式(Rounding Mode)？

参考

C++模板编程