是否有庫 class 來表示浮點數？

Question

我正在編寫一個應用程序，它對十進制數字（例如 57.65）進行大量操作。 由於乘法和除法會迅速侵蝕它們的准確性，我想將數字存儲在 class 中，這樣可以在操作后保持其准確性，而不是依賴 float 和 double。

我說的是這樣的事情：

class FloatingPointNumber {
private:
    long m_mantissa;
    int m_dps; // decimal points
    // so for example 57.65 would be represented as m_mantissa=5765, m_dps=2
public:
    // Overloaded function for addition
    FloatingPointNumber operator+(FloatingPointNumber n);
    // Other operator overloads follow
}

雖然我可以編寫這樣的 class，但感覺有點像重新發明輪子，我確信一定有某個庫 class 可以執行此操作（盡管這在 STL 中似乎不存在）。

有人知道這樣的圖書館嗎？ 非常感謝。

Answer 1

你的意思是這樣的嗎？

#include "ttmath/ttmath.h"
#include <iostream>

int main()
{
   // bigdouble consists of 1024*4 bytes for the mantissa
   // and 256*4 bytes for the exponent.
   // This is because my machine is 32-bit!
    typedef ttmath::Big<1024, 256> bigdouble; // <Mantissa, Exponent>

    bigdouble x = 5.05544;
    bigdouble y = "54145454.15484854120248541841854158417";
    bigdouble z = x * y * 0.01;

    std::cout << z;

    return 0;
}

您可以根據需要指定尾數中的機器字數和指數 。 我使用TTMath來解決Project Euler難題，我對它非常滿意。 我認為這是相對穩定的，如果你有疑問，作者非常友好。

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編輯::我過去也使用過MAPM 。 它表示基數為100的大浮點數，因此將十進制數轉換為基數為100將沒有問題，與基數2不同.TTMAT使用基數2來表示大浮點數。 自圖書館頁面聲稱，它自2000年以來一直保持穩定。 它已在許多應用程序中使用，您可以在庫頁面中看到它。 它是一個帶有漂亮的C ++包裝器的C庫。

MAPM nextPrime(){

    static MAPM prime = 3;
    MAPM retPrime = prime;

    prime += 2;
    while( isPrime( prime ) == false )
        prime += 2;

    return retPrime;
}

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順便說一句，如果你有興趣在GMP和你正在使用VS，那么你可以檢查MPIR這是GMP端口的Windows;）對我來說，我覺得TTMath比賞心悅目，更容易/比所有的東西我想是因為該庫確實快了堆棧分配，無論如何都不會觸及堆。 基本上它不是一個任意的精度庫，你在編譯時指定精度，如上所示。

Answer 2

有庫的列表在這里 。

我從來沒有嘗試過任何一個，所以我不能推薦一個，但是這個是GNU項目的一部分所以它不能一半壞。

Answer 3

如果你想自己動手， Binary Coded Decimal可能是你最好的選擇。

Answer 4

• 一個十進制算術包列表 ，包括Robert Klarer的decNumber ++，它實現了即將發布的關於C ++中十進制算術類型的ISO技術報告中指定的接口：ISO / IEC TR 24733：C ++十進制浮點算術擴展

• 具有正確舍入庫的多精度浮點數 ，但如果我沒記錯的話，它是二進制浮點數

Answer 5

我沒有使用這些庫的經驗，但就意識而言，我認為在過去幾年中有兩個與這個問題相關的重大發展......

1. “posits”——一種新的浮點格式，比 IEEE754 更高效、更“混亂”。
2. C# 11 引入了“靜態抽象接口成員”，它允許（為了我們的目的）實現新的數字類型，同時在運算符重載等方面獲得內置數字類型的所有相同好處......即真正的通用數字類型C#。

我知道 C# 中沒有“posits”的實現，也沒有發布 C# 11。 但同樣——這些是與該問題相關的顯着發展。