如何創建一個給定整數和小數位的浮點數？

Question

給定整數和小數位，如何生成浮點數？

例如：

int decimal = 1000;
int decimal_position = 3;
float value = 1.000;

我已經通過使用權力實現了這一點，但這效率不高

decimal/pow(10, decimal_position)

Answer 1

你可以用幾個整數乘法和一個浮點除法來做到這一點：

int decimal = 1000;
int decimal_position = 3;

int offset = 1, i;
for (i=0; i<decimal_position; i++) {
    offset *= 10;
}

float value = (float)decimal / offset;

請注意，假設decimal_position為非負且 10 ^{decimal_position}適合int 。

Answer 2

給定整數和小數位，如何生成浮點數？
我已經通過使用權力實現了這一點，但這效率不高

float value = decimal/pow(10, decimal_position);

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這取決於decimal_position的范圍。

當0 <= decimal_position < 8 ，代碼可以使用查表。

const float tens[8] = { 1.0f, 0.1f, ..., 1.0e-7f };
float value = decimal*tens[decimal_position];

然而要處理所有導致有限值的int decimal和int decimal_position ，使用float powf(float )而不是double pow(double)應該是首選。

//                    float power function
float value = decimal/powf(10.0f, decimal_position);

如果不需要最佳值，代碼可以* 。 這稍微不那么精確，因為0.1f不完全是數學 0.1。 然而*通常比/快。

float value = decimal*powf(0.1f, decimal_position);

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循環以避免powf()可以為decimal_position小值完成

if (decimal_position < 0) {
  if (decimal_position > -N) {
    float ten = 1.0f;
    while (++decimal_position < 0) ten *= 10.0f;
    value = decimal*ten;
    while (++decimal_position < 0) value /= 10.0f;  // or value *= 0.1f;
  } else {
    value = decimal*powf(10.0f, -decimal_position);
  }
} else {
  if (decimal_position < N) {
    float ten = 1.0f;
    while (decimal_position-- > 0) ten *= 10.0f;
    value = decimal/ten;
  } else {
    value = decimal/powf(10.0f, decimal_position);  // alternate: *powf(0.1f, ...
  }
}

選擇處理器可能會受益於使用pow()與powf() ，但我發現powf()通常更快。

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當然，如果int decimal和int decimal_position使得整數答案是可能的：

// example, assume 32-bit `int`
if (decimal_position <= 0 && decimal_position >= -9) {
  const long long[10] = {1,10,100,1000,..., 1000000000};
  value = decimal*i_ten[-decimal_position];
} else {
  value = use above code ... 

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或者如果abs(decimal_position) <= 19並且 FP 數學很昂貴，請考慮：

unsigned long long ipow10(unsigned expo) {
  unsigned long long ten = 10;
  unsigned long long y = 1;
  while (expo > 0) {
    if (expo % 2u) {
      y = ten * y;
    }
    expo /= 2u;
    x *= ten;
  }
  return y;
}

if (decimal_position <= 0) {
  value = 1.0f*decimal*ipow10(-decimal_position);
} else {
  value = 1.0f*decimal/ipow10(decimal_position);
}

或者如果abs(decimal_position) <= 27 ...

if (decimal_position <= 0) {
  value = scalbnf(decimal, -decimal_position) * ipow5(-decimal_position);
} else {
  value = scalbnf(decimal, -decimal_position) / ipow5(decimal_position);
}