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%g printf说明符的确切含义是什么?

format-specifiers printf language-agnostic floating-point c

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Mark Amery Harley Holcombe · 技术社区 · 6 年前

这个 %g 说明符的行为似乎不像大多数源文件中描述的那样。

根据我发现的大多数来源,跨多种语言使用 printf 说明符 %g 说明符应该等于 %f 或 %e -两者中以较短的输出值为准。例如,在写这个问题的时候, cplusplus.com says 那 g 说明符是指:

使用最短的表示法: %E 或 %F

以及 PHP manual says 它的意思是:

G -更短的 %E 和 %F .

和 here's a Stack Overflow answer 声称

%g 使用最短的表示。

和 a Quora answer 声称:

%g 以这两种表示中最短的一种打印数字

但这种行为并不是我在现实中看到的。如果我编译并运行这个程序(作为C或C++),它是一个有效的程序,两者都有相同的行为:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    double x = 123456.0;
    printf("%e\n", x);
    printf("%f\n", x);
    printf("%g\n", x);
    printf("\n");

    double y = 1234567.0;
    printf("%e\n", y);
    printf("%f\n", y);
    printf("%g\n", y);
    return 0;
}

…然后我看到这个输出:

1.234560e+05
123456.000000
123456

1.234567e+06
1234567.000000
1.23457e+06

显然, %g 输出不太匹配 任何一个 这个 %E 或 %F 任何一个的输出 x 或 y 上面。更重要的是,它看起来不像 %g 或者是将输出长度最小化; Y 如果,比如 X 它有不以科学记数法印刷的。

我上面引用的所有资料都是对我撒谎吗?

我在支持这些格式说明符的其他语言中看到相同或类似的行为,可能是因为在引擎盖下它们调用 普林特 C函数族。例如,我在python中看到了这个输出:

>>> print('%g' % 123456.0)
123456
>>> print('%g' % 1234567.0)
1.23457e+06

在PHP中:

php > printf('%g', 123456.0);
123456
php > printf('%g', 1234567.0);
1.23457e+6

露比:

irb(main):024:0* printf("%g\n", 123456.0)
123456
=> nil
irb(main):025:0> printf("%g\n", 1234567.0)
1.23457e+06
=> nil

控制这个输出的逻辑是什么?

2 回复 | 直到 6 年前

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Mark Amery Harley Holcombe 6 年前

这是对 g / G C11标准中的说明符:

一 双重的 表示浮点数的参数是已转换为样式 f 或 e (或风格) F 或 E 如果是 G 转换说明符),取决于转换的值和精度。让磷如果不为零,则等于精度;如果精度为省略,如果精度为零,则为1。然后,如果转换为风格 e 会有指数 X :

如果磷 gt; X __4,转换为带风格 f (或) f )和精度 P_(X+1) .
否则, 转换带有样式 e (或) e )和精度磷 1。

最后,除非这个 γ 使用标志,从分数中删除所有尾随零如果没有剩余的小数部分。

一 双重的 论点表示无穷大或NaN的样式转换为 f 或 f 转换说明符。

这种行为有点类似于简单地使用 %f 和 %e ,但不等同。有两个重要区别:

尾随零(可能还有小数点)在使用时会被去除 %g ,这会导致 %g 说明符将不完全匹配 任何一个 %F 或 %E 会产生的。
是否使用的决定 %F -风格或 %E -样式格式完全基于在 %E -样式符号,并且不直接取决于哪种表述会更短。有几种情况会导致此规则 %g 选择较长的表示,如问题中所示 %g 使用科学记数法,即使这使输出比需要的长4个字符。

如果C标准的措辞难以解析,则 Python documentation 提供对相同行为的另一种描述:

常规格式。对于给定的精度 p >= 1 , 这将数字四舍五入为 p 有效数字和然后将结果格式化为固定点格式或以科学记数法,视其大小而定。
具体规则如下:假设使用演示文稿类型格式化的结果 'e' 和精度 p-1 会有指数 exp . 然后如果 -4 <= exp < p ,数字已格式化带演示文稿类型 'f' 精密度 p-1-exp . 否则,数字将被格式化。带演示文稿类型 “e” 精密度 P-1 . 在这两种情况下,无意义的尾随零都会被删除。从有效位开始,小数点也是如果后面没有剩余数字,则删除。

正负无穷大,正负无穷大零和NaN的格式为 inf , -inf , 0 , -0 和 nan 分别,不管精度。
精度 零 被视为等同于精度 1 . 默认精度为 6 .

互联网上的许多消息来源声称 %g 从中选出最短的 %E 和 %F 是完全错误的。

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Patrick Chkoreff 6 年前

我最喜欢的双打格式是“%.15g”。在任何情况下,它似乎都是正确的。我很肯定15是最大的可靠的十进制精度在一个双精度。