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浮点常量

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允许在表达式中直接使用浮点类型的值。

内容

[编辑] 语法

浮点常量是一个 非左值 表达式,其形式为

有效数 指数 (可选) 后缀 (可选)

其中 有效数 的形式为

整数部分 (可选) .(可选) 小数部分 (可选)

指数 的形式为

e | E 指数符号 (可选) 数字序列 (1)
p | P 指数符号 (可选) 数字序列 (2) (自 C99 起)
1) 十进制浮点常量的指数语法
2) 十六进制浮点常量的指数语法

可选的单引号 (') 可以作为分隔符插入到数字之间,编译时会被忽略。

(自 C23 起)

[编辑] 解释

如果 有效数 以字符序列 0x0X 开头,则该浮点常量是十六进制浮点常量。否则,它是十进制浮点常量

对于十六进制浮点常量有效数 被解释为十六进制有理数,并且指数的 数字序列 被解释为有效数必须缩放到的 2 的整数次幂。

double d = 0x1.2p3; // hex fraction 1.2 (decimal 1.125) scaled by 2^3, that is 9.0
(自 C99 起)

对于十进制浮点常量有效数 被解释为十进制有理数,并且指数的 数字序列 被解释为有效数必须缩放到的 10 的整数次幂。

double d = 1.2e3; // decimal fraction 1.2 scaled by 10^3, that is 1200.0

[编辑] 后缀

无后缀的浮点常量的类型为 double。如果 后缀 是字母 fF,则浮点常量的类型为 float。如果 后缀 是字母 lL,则浮点常量的类型为 long double

如果实现预定义了宏 __STDC_IEC_60559_BFP__,则还支持以下后缀和相应的浮点常量

  • 如果 后缀dfDF,则浮点常量的类型为 _Decimal32
  • 如果 后缀ddDD,则浮点常量的类型为 _Decimal64
  • 如果 后缀dlDL,则浮点常量的类型为 _Decimal128

十六进制浮点常量中不允许使用十进制浮点类型的后缀。

(自 C23 起)

[编辑] 可选部分

如果存在指数且未使用小数部分,则可以省略小数点

double x = 1e0; // floating-point 1.0 (period not used)

对于十进制浮点常量,指数 部分是可选的。如果省略,则小数点不是可选的,并且 整数部分小数部分 必须存在。

double x = 1.; // floating-point 1.0 (fractional part optional)
double y = .1; // floating-point 0.1 (whole-number part optional)

对于十六进制浮点常量,指数不是可选的,以避免由于 f 后缀被误认为是十六进制数字而导致的歧义。

(自 C99 起)

[编辑] 可表示的值

评估浮点常量的结果是最近的可表示值,或者是紧邻最近的可表示值的较大或较小的可表示值,以实现定义的方式选择(换句话说,翻译期间的 默认舍入方向 是实现定义的)。

相同源形式的所有浮点常量都转换为具有相同值的相同内部格式。不同源形式的浮点常量,例如 1.231.230,不需要转换为相同的内部格式和值。

如果 FLT_EVAL_METHOD 指示,则浮点常量可以转换为比其类型指示的范围和精度更大的范围和精度。例如,常量 0.1f 在表达式中可能表现得像 0.1L

如果 FLT_RADIX 为 2,则评估十六进制浮点常量的结果是由浮点常量表示的精确值,正确舍入到目标类型。

(自 C99 起)

具有相同数值 x 但量子指数不同的十进制浮点类型浮点常量,例如 1230.dd1230.0dd1.23e3dd,具有可区分的内部表示。

十进制浮点类型浮点常量的量子指数 q10q
表示 有效数 的最后一位的位置上的 1 的方式确定(如果可能)。如果量子指数 q 和系数 c=x·10-q
不能在浮点常量的类型中精确表示,则在类型限制内根据需要增加 q,并且相应地减小 c,并进行必要的舍入。舍入可能导致零或无穷大。如果(可能舍入的)cq 达到最大值后仍然超出允许的范围,则生成的浮点常量的值为正无穷大。

(自 C23 起)

[编辑] 注意

当浮点常量转换为内部表示时,默认的 舍入方向精度 生效,即使 #pragma STDC FENV_ACCESS 生效,也不会引发 浮点异常(对于字符的运行时转换,可以使用 strtod)。请注意,这与浮点类型的 算术常量表达式 不同。

浮点常量中的字母不区分大小写,但十进制浮点类型的后缀中不能同时使用大写和小写字母(自 C23 起)0x1.ep+30X1.EP+3 表示相同的浮点值 15.0

setlocale 指定的小数点对浮点常量的语法没有影响:小数点字符始终是句点。

与整数不同,并非每个浮点值都可以直接用十进制甚至十六进制(自 C99 起)常量语法表示:宏 NANINFINITY 以及诸如 nan 之类的函数提供了生成这些特殊值的方法(自 C99 起)。请注意,0x1.FFFFFEp128f,它可能看起来像是 IEEE float NaN,但实际上会溢出到该格式的无穷大。

没有负浮点常量;诸如 -1.2 之类的表达式是将 算术运算符 一元减应用于浮点常量 1.2。请注意,可以使用 -0.0 构造特殊值负零。

[编辑] 示例

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    printf("15.0     = %a\n", 15.0);
    printf("0x1.ep+3 = %f\n", 0x1.ep+3);
 
    // Constants outside the range of type double.
    printf("+2.0e+308 --> %g\n",  2.0e+308);
    printf("+1.0e-324 --> %g\n",  1.0e-324);
    printf("-1.0e-324 --> %g\n", -1.0e-324);
    printf("-2.0e+308 --> %g\n", -2.0e+308);
}

输出

15.0     = 0x1.ep+3
0x1.ep+3 = 15.000000
+2.0e+308 --> inf
+1.0e-324 --> 0
-1.0e-324 --> -0
-2.0e+308 --> -inf

[编辑] 参考

  • C23 标准 (ISO/IEC 9899:2024)
  • 6.4.4.2 浮点常量 (p: TBD)
  • C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018)
  • 6.4.4.2 浮点常量 (p: 47-48)
  • C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011)
  • 6.4.4.2 浮点常量 (p: 65-66)
  • C99 标准 (ISO/IEC 9899:1999)
  • 6.4.4.2 浮点常量 (p: 57-58)
  • C89/C90 标准 (ISO/IEC 9899:1990)
  • 3.1.3.1 浮点常量

[编辑] 参见

C++ 文档 关于 浮点字面量