C++11转化double为string是一件很容易的事情。
方法:
1:使用C中的sprintf函数,这里就不说了。
2:使用std::ostringstream。这个与std::cout是一样的。这个在C++11以前就已经支持了的。这个得出的结果与使用std::cout的结果是一样的。
3:从C++11开始,标准库提供了std::to_string辅助函数转化各类型为一个字符串。
std::ostringstream和std::to_string
但是std::ostringstream和std::to_string使用的结果就有些很奇怪的差异了。主要有:
1:std::string得到的结果始终是小数位必然是6!
2:默认情况下,std::ostringstream对double使用的是6位精度。这里精度值的是整数位和小数位个数和。但是精度是可以设置的。这里统一谈论默认的情况。
也就是说,如果参数精度超过6位的话,那么会将数值四舍五入,然后丢弃多余的位数!
具体来说是这样的:1:如果整数位不足6位,而整体精度超过了6,那么小数位四舍五入,然后截断多余的位数。
2:如果是整数位超过了6,那么舍弃小数位,然后按照科学计数法保存。
比如:
序号 | double原值 | std::ostringstream结果 |
1 | 1.0000000000001 | 1 |
2 | 0.12345678 | 0.123457 |
3 | 123456789.0000000000001 | 1.23457e+08 |
4 | 123456789.1234567 | 1.23457e+08 |
5 | 0.0000000000001 | 1e-13 |
下面我们详细比较std::ostringstream和std::to_string使用的结果的差异。
这里是详细的测试代码,请注意,这里必须是C++11及以上版本!
1 1 #include2 2 #include 3 3 #include 4 4 #include 5 5 6 6 std::string DoubleToStringByStdToString(double value) 7 7 { 8 9 8 const std::string& new_val = std::to_string(value);10 9 return new_val;11 10 }12 11 ▫13 12 std::string DoubleToStringByStringStream(double value)14 13 {15 14 std::ostringstream stream;16 15 stream << value;17 16 return stream.str();18 17 }19 18 ▫20 19 void TestDoubleToStringByStdToString(const double value, const std::string& origin, const std::string& expect_str)21 20 {22 21 const std::string& val = DoubleToStringByStdToString(value);23 22 std::cout << __FUNCTION__ << " --> original:" << origin24 23 << ", std::cout:" << value25 24 << ", std::to_string:" << val<< std::endl;26 25 ▫27 26 assert( val == expect_str);28 27 }29 28 ▫30 29 void TestDoubleToStringByStringStream(const double value, const std::string& origin, const std::string& expect_str)31 30 {32 31 const std::string& val = DoubleToStringByStringStream(value);33 32 std::cout << __FUNCTION__ << " --> original:" << origin34 33 << ", std::cout:" << value35 34 << ", std::stringstream:" << val<< std::endl;36 35 ▫37 36 assert( val == expect_str);38 37 }39 3840 39 int main(int argc, char* argv[])41 40 {42 41 TestDoubleToStringByStdToString(0, "0", "0.000000");43 42 TestDoubleToStringByStringStream(0, "0", "0");44 4345 44 TestDoubleToStringByStdToString(.0, ".0", "0.000000");46 45 TestDoubleToStringByStringStream(.0, ".0", "0");47 4648 47 TestDoubleToStringByStdToString(0.0, "0.0", "0.000000");49 48 TestDoubleToStringByStringStream(0.0, "0.0", "0");50 4951 50 TestDoubleToStringByStdToString(1.0, "1.0", "1.000000");52 51 TestDoubleToStringByStringStream(1.0, "1.0", "1");53 5254 53 TestDoubleToStringByStdToString(1.0000008, "1.0000008", "1.000001");55 54 TestDoubleToStringByStringStream(1.0000008, "1.0000008", "1");56 5557 56 TestDoubleToStringByStdToString(1.0000000000001,"1.0000000000001", "1.000000");58 57 TestDoubleToStringByStringStream(1.0000000000001,"1.0000000000001", "1");59 5860 59 TestDoubleToStringByStdToString(0.0000000000001,"0.0000000000001", "0.000000");61 60 TestDoubleToStringByStringStream(0.0000000000001,"0.0000000000001", "1e-13");62 6163 62 TestDoubleToStringByStdToString(0.12345678,"0.12345678", "0.123457");64 63 TestDoubleToStringByStringStream(0.12345678,"0.12345678", "0.123457");65 6466 65 TestDoubleToStringByStdToString(100000000000.0000000000001,"100000000000.0000000000001", "100000000000.000000");67 66 TestDoubleToStringByStringStream(100000000000.0000000000001,"100000000000.0000000000001", "1e+11");68 6769 68 TestDoubleToStringByStdToString(1e+11,"1e+11", "100000000000.000000");70 69 TestDoubleToStringByStringStream(1e+11,"1e+11", "1e+11");71 7072 71 TestDoubleToStringByStdToString(123456.0000000000001, "123456.0000000000001", "123456.000000");73 72 TestDoubleToStringByStringStream(123456.0000000000001, "123456.0000000000001", "123456");74 7375 74 TestDoubleToStringByStdToString(123456789.1234567,"123456789.1234567", "123456789.123457");76 75 TestDoubleToStringByStringStream(123456789.1234567,"123456789.1234567", "1.23457e+08");77 7678 77 TestDoubleToStringByStdToString(123456789.0000000000001,"123456789.0000000000001", "123456789.000000");79 78 TestDoubleToStringByStringStream(123456789.0000000000001,"123456789.0000000000001", "1.23457e+08");80 7981 80 return 0;82 81 }
我们这里将结果整理出来如下表
序号 | double原值 | std::cout | std::ostringstream结果 | std::to_string()结果 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0.000000 |
2 | .0 | 0 | 0 | 0.000000 |
3 | 0.0 | 0 | 0 | 0.000000 |
4 | 1.0 | 1 | 1 | 1.000000 |
5 | 1.0000008 | 1 | 1 | 1.000001 |
6 | 1.0000000000001 | 1 | 1 | 1.000000 |
7 | 0.0000000000001 | 1e-13 | 1e-13 | 0.000000 |
8 | 0.12345678 | 0.123457 | 0.123457 | 0.123457 |
9 | 100000000000.0000000000001 | 1e+11 | 1e+11 | 100000000000.000000 |
10 | 1e+11 | 1e+11 | 1e+11 | 100000000000.000000 |
11 | 123456.0000000000001 | 123456 | 123456 | 123456.000000 |
12 | 123456789.1234567 | 1.23457e+08 | 1.23457e+08 | 123456789.123457 |
13 | 123456789.0000000000001 | 1.23457e+08 | 1.23457e+08 | 123456789.000000 |
从上面的结果我们还可以发现一个关于std::to_string的特点
如果传入的double本身是科学记数法,to_string仍然可以执行转化,且得出的结果与该科学技术法表述的值转化的结果是一样的!
总结
虽然C++对关转化double为string提供的方法很多,但是的得出的结果不一样。所以在使用时应该统一方法,并且格外小心,如果是在对double很敏感的行业,那么应该对该操作封装,并提供足够的控制参数。
一种可参考的实现
从上面我们可以看出使用ostringstream或者to_string的方法,要么存在精度显示问题要么调整为科学计数法显示。这些都不是我们想要的。
所以我们可以使用ostringstream封装一个辅助函数,可以控制精度也可以控制科学计数法显示。
精度
ostringstream是可以控制精度的,函数原型如下:
std::ios_base::precision
第一版
1 std::string DoubleToString(const double value, unsigned int precision) 2 { 3 std::ostringstream out; 4 if (precision > 0) 5 out.precision(precision); 6 7 out << value; 8 return out.str(); 9 }10 11 12 int main(int argc, char* argv[])13 {14 std::cout << DoubleToString(0., 12) << std::endl;15 std::cout << DoubleToString(0.0, 12) << std::endl;16 std::cout << DoubleToString(.0, 12) << std::endl;17 std::cout << DoubleToString(1.0, 12) << std::endl;18 std::cout << DoubleToString(11234, 12) << std::endl;19 std::cout << DoubleToString(0.12345, 12) << std::endl;20 std::cout << DoubleToString(0.12345678, 12) << std::endl;21 std::cout << DoubleToString(0.12345678, 9) << std::endl;22 std::cout << DoubleToString(0.12345678, 8) << std::endl;23 std::cout << DoubleToString(0.12345678, 6) << std::endl;24 return 0;25 }
这是测试结果的输出:
0
001112340.123450.123456780.123456780.123456780.123457
第二版
多数情况下我们更加关注的是小数点后的几位数,所以我们调整参数控制小数点后位数。
1 #include2 std::string DoubleToString(const double value, unsigned int precisionAfterPoint) 3 { 4 std::ostringstream out; 5 // 清除默认精度 6 out.precision(std::numeric_limits ::digits10); 7 out << value; 8 9 std::string res = std::move(out.str());10 auto pos = res.find('.');11 if (pos == std::string::npos)12 return res;13 14 auto splitLen = pos + 1 + precisionAfterPoint;15 if (res.size() <= splitLen)16 return res;17 18 return res.substr(0, splitLen);19 }20 21 int main(int argc, char* argv[])22 {23 std::cout << DoubleToString(0., 12) << std::endl;24 std::cout << DoubleToString(0.0, 12) << std::endl;25 std::cout << DoubleToString(.0, 12) << std::endl;26 std::cout << DoubleToString(1.0, 12) << std::endl;27 std::cout << DoubleToString(11234, 12) << std::endl;28 std::cout << DoubleToString(12345.12345678, 12) << std::endl;29 std::cout << DoubleToString(12345.12345678, 9) << std::endl;30 std::cout << DoubleToString(12345.12345678, 7) << std::endl;31 std::cout << DoubleToString(12345.12345678, 8) << std::endl;32 std::cout << DoubleToString(12345.12345678, 6) << std::endl;33 std::cout << DoubleToString(12345.00000001, 7) << std::endl;34 std::cout << DoubleToString(12345.00000001, 8) << std::endl;35 std::cout << DoubleToString(12345.00000001, 6) << std::endl;36 return 0;37 }
这是测试结果的输出:
0
0011123412345.1234567812345.1234567812345.123456712345.1234567812345.12345612345.000000012345.0000000112345.000000
第三版
更进一步的,我们一般默认情况下小数点后是是6位小数的。所以我们可以设置默认参数:
1 #include2 std::string DoubleToString(const double value, unsigned int precisionAfterPoint = 6) 3 { 4 std::ostringstream out; 5 // 清除默认精度 6 out.precision(std::numeric_limits ::digits10); 7 out << value; 8 9 std::string res = std::move(out.str());10 auto pos = res.find('.');11 if (pos == std::string::npos)12 return res;13 14 auto splitLen = pos + 1 + precisionAfterPoint;15 if (res.size() <= splitLen)16 return res;17 18 return res.substr(0, splitLen);19 }
第四版
1:实际上第三版的实现存在一个BUG,即设置默认小数位后没有执行四舍五入!
2:性能。这个实现性能如何,是不是存在更佳的实现呢?
3:处理完成后,如果小数位全是0,该怎么处理?
请读者自己去研究解决。