從C中的浮點數轉換整數的舍入不一致

Question

由於這個小問題，我整天都在梳頭，事實證明這個問題很難解決，而且我很確定有些事情正在發生，而我還沒有意識到。 任何反饋或幫助都將受到歡迎。

我有一個函數，它接受一個浮點值，並返回一串ASCII字符以輸出到LCD屏幕上。 因此，該函數是：

char returnString(float x, bool isTriggTemp)
{
    char numberString[3];
    char bufferString[2];
    char bufferStringDec[7];

    int integerVal = (int)x;

    if(isTriggTemp == false)
    {
        int decimalVal = (x-integerVal)*10000;
        sprintf(numberString, "%s.%s", itoa(bufferString,integerVal,10),
             itoa(bufferStringDec,decimalVal,10));
    }
    else
    {
        int decimalVal = (x-integerVal)*1000; 

        sprintf(numberString, "%s.%s", itoa(bufferString,integerVal,10),
             itoa(bufferStringDec,decimalVal,10));
    }

    return numberString;
}

If語句和布爾值的原因是可以將兩個浮點數傳遞給該函數。 一個帶有1個小數位，一個帶有最多5個小數。我不必大驚小怪的5個小數位，因為我稍后在程序中比較兩個浮點數，並且相關的小數似乎是大致一致的。

我的查詢源於此行：

 int decimalVal = (x-integerVal)*10;

像這樣使用時（根據上述邏輯，這是我期望使用的），無論X值如何，輸出的字符串都將讀取“ X.0”。

將其增加到100：

 int decimalVal = (x-integerVal)*100;

僅給出偶數的正確值。 （當浮點數為X.2時，X.2很好），但是我使用奇數取整（X.3浮點數打印X.2，X.5-> X.4）等。

當我將其增加到1000時，我開始看到問題的開始：

int decimalVal = (x-integerVal)*1000;

對於偶數，例如X.4，我得到X.40。 使用奇數時，我得到的浮點數將比原始浮點數少0.01。 例如，X5-> X.49。

顯然這里有些不對勁，不精確的小數將被截斷。 A）我該如何解決？ B）給定算術，我猜應該使用* 10，但是* 100是10的數量級，這使我最接近正確的輸出。

任何幫助深表感謝。

Answer 1

您可以使用％f為浮點數編寫所需的精度。 甚至動態地進行精度級別：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

// Use malloc (drawback: need to track return and deallocate to prevent memory leak.)
char * returnString( float x, int isTriggTemp )
{
    char * buffer = malloc( 128 );
    if( buffer )
        sprintf( buffer, "%0.*f", isTriggTemp ? 4 : 5, x );
    return buffer;
}

// Use static buffer (drawback: non-reentrant)
char * returnStringStatic( float x, int isTriggTemp )
{
    static char buffer[128];
    sprintf( buffer, "%0.*f", isTriggTemp ? 4 : 5, x );
    return buffer;
}

// Use given buffer (drawback: caller needs to be aware of buffer size needs and additional parameters are involved)
char * returnStringGivenBuffer( char * buffer, float x, int isTriggTemp )
{
    sprintf( buffer, "%0.*f", isTriggTemp ? 4 : 5, x );
    return buffer;
}

int main( int argc, char ** argv )
{
    float val = 3.14159;
    int highprecision = 0;

    printf( "Using sprintf\n" );
    printf( "%0.1f\n", val );
    printf( "%0.5f\n", val );
    printf( "%0.*f\n", ( highprecision ? 5 : 1 ), val );
    highprecision = 1;
    printf( "%0.*f\n", ( highprecision ? 5 : 1 ), val );

    printf( "\nUsing sprintf\n" );
    char buffer[128];
    sprintf( buffer, "%0.1f", val );
    printf( "%s\n", buffer );
    sprintf( buffer, "%0.5f", val );
    printf( "%s\n", buffer );
    sprintf( buffer, "%0.*f", ( highprecision ? 5 : 1 ), val );
    printf( "%s\n", buffer );
    highprecision = 1;
    sprintf( buffer, "%0.*f", ( highprecision ? 5 : 1 ), val );
    printf( "%s\n", buffer );

    printf( "\nUsing dynamic allocation\n" );
    char * fval = returnString( val, 0 );
    printf( "%s\n", fval ? fval : "" );
    if( fval ) free( fval );
    fval = returnString( val, 1 );
    printf( "%s\n", fval ? fval : "" );
    if( fval ) free( fval );

    printf( "\nUsing static buffer\n" );
    char * ptr = returnStringStatic( val, 0 );
    printf( "%s\n", ptr );
    ptr = returnStringStatic( val, 1 );
    printf( "%s\n", ptr );

    printf( "\nUsing given buffer\n" );
    ptr = returnStringGivenBuffer( buffer, val, 0 );
    printf( "%s\n", ptr );
    ptr = returnStringGivenBuffer( buffer, val, 1 );
    printf( "%s\n", ptr );

    return 0;
}

結果：

Using sprintf
3.1
3.14159
3.1
3.14159

Using sprintf
3.1
3.14159
3.14159
3.14159

Using dynamic allocation
3.14159
3.1416

Using static buffer
3.14159
3.1416

Using given buffer
3.14159
3.1416

Answer 2

在各種情況下，OP打印分數的方法均失敗

1. 分數接近1.0 。 returnString(0.999999, isTriggTemp)

2. x值大於INT_MAX 。

3. 負數。

一種更可靠的方法是先縮放然后分解為整數/分數部分。

char *returnString(float x, bool isTriggTemp) {
   float scale = 10000;
   x = roundf(x * scale);
   float ipart = x/scale;
   float dpart = fmodf(fabsf(x), scale);
   itoa(bufferString,ipart,10);
   itoa(bufferStringDec,dpart,10);  // May need to add leading zeros
   ...

[編輯]

具有前導零的簡單方法：

   static char bufferString[20+7];
   char bufferStringDec[7];

   itoa(bufferStringDec,dpart + scale,10);
   bufferStringDec[0] = '.';  // Overwrite leading `1`.
   return strcat(bufferStringDec, bufferStringDec);

當然代碼可以使用

void returnString(char *numberString, size_t size, float x, bool isTriggTemp) {
  snprintf(numberString, sizeof numberString, "%.*f", isTriggTemp ? 3 : 4, x);
}

---

確保函數完成后，緩沖區是static或可用的。

檢查退貨類型。

Answer 3

您確定此代碼不會崩潰嗎？ 您的緩沖區太小了，我認為您可能會溢出緩沖區。 無論如何，偶數有效且賠率無效的原因可能是因為當您執行諸如int decimalVal =（x-integerVal）* 10000; 事情四舍五入。 例如，int x =（int）（（2.29-2）* 10）將給您2，而不是3。在此示例中，解決方法是在乘以10之前加上.05。我確定您可以算出排除一般規則。

Answer 4

侯皮斯先生的答案是最好的選擇，但是為了您的興趣，您可能需要以浮點數的形式進行計算：

int decimalVal = (x - (float) integerVal) * 10000.0;

另外，您對returnString的聲明應為char *而不是char。