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C++ 中如何精确输出浮点数？

2023-07-07 21:48:15 深夜i -- --

C++ 精确输出浮点数

C++ 是一种高级编程语言，它支持多种不同的数据类型，包括整数和浮点数。在编写程序的过程中，我们经常会需要输出浮点数。然而，由于浮点数的本质特性，输出结果可能会出现精度误差。因此，正确地输出浮点数是一个非常重要的问题，本文将介绍 C++ 中如何精确输出浮点数。

一、问题背景

在C++中，浮点数被表示为 IEEE 754 标准的二进制格式。这种格式将一个浮点数分成两个部分：指数和尾数。指数表示浮点数的大小，而尾数表示浮点数的精度。但是，因为计算机使用二进制表示浮点数，所以它们无法准确地表示某些十进制分数。这就是为什么输出浮点数时会出现一些精度误差的原因。例如，下面的代码将输出 0.20000000000000001 而不是 0.2：


#include<iostream>
using namespace std;
int main()
  double a=2.0/10.0;
  cout<<a;
  return 0;

二、使用格式化输出

为了避免这种精度误差，我们可以使用 C++ 中的格式化输出函数 `printf`。这个函数可以让我们以指定的格式输出浮点数。下面是一个使用 `printf` 函数输出浮点数的例子：


#include<stdio.h>
int main()
{
  double a=2.0/10.0;
  printf("%.1f",a);
  return 0;
}

在上面的代码中，`%.1f` 表示输出一个小数点后只保留一位的浮点数，可以根据需求调整输出的精度。此外，我们还可以使用其他格式化控制符来输出不同类型的数据。

三、使用流操作符

另一种精确输出浮点数的方法是使用 C++ 标准库中的流操作符。在这种方法中，我们可以使用 `setprecision` 函数和 `fixed` 标志来控制精度和格式。下面是一个使用流操作符输出浮点数的例子：


#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
int main()
{
  double a=2.0/10.0;
  cout<<fixed<<setprecision(1)<<a;
  return 0;
}

在上面的代码中，`fixed` 标志表示输出一个定点数，而 `setprecision(1)` 表示输出一个小数点后只保留一位的浮点数。可以调整 `setprecision` 的值来控制输出的精度。

四、总结

在编写程序时，正确地输出浮点数是一个非常重要的问题。本文介绍了 C++ 中使用格式化输出函数和流操作符来精确输出浮点数的方法。通过合理地使用这些函数和标志，我们可以消除精度误差，使输出的结果更加准确和可靠。

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