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浮点字面量

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C++ 语言
 
 

浮点字面量定义一个编译时常量,其值在源文件中指定。

内容

[编辑] 语法

数字序列 十进制指数 后缀 (可选) (1)
数字序列 . 十进制指数 (可选) 后缀 (可选) (2)
数字序列 (可选) . 数字序列 十进制指数 (可选) 后缀 (可选) (3)
0x | 0X 十六进制数字序列 十六进制指数 后缀 (可选) (4) (自 C++17 起)
0x | 0X 十六进制数字序列 . 十六进制指数 后缀 (可选) (5) (自 C++17 起)
0x | 0X 十六进制数字序列 (可选) . 十六进制数字序列 十六进制指数 后缀 (可选) (6) (自 C++17 起)
1) 数字序列 表示没有小数点的整数,在这种情况下指数不是可选的:1e101e-5L.
2) 数字序列 表示带有小数点的整数,在这种情况下指数是可选的:1.1.e-2.
3) 数字序列 表示小数。指数是可选的:3.14.1f0.1e-1L.
4) 十六进制 数字序列 表示没有基数分隔符的整数。十六进制浮点字面量的指数永远不是可选的:0x1ffp100X0p-1.
5) 十六进制 数字序列 表示带有基数分隔符的整数。十六进制浮点字面量的指数永远不是可选的:0x1.p00xf.p-1.
6) 十六进制 数字序列 表示带有基数分隔符的小数。十六进制浮点字面量的指数从不可选: 0x0.123p-1, 0xa.bp10l.

十进制指数 的形式为

e | E 指数符号 (可选) 数字序列

十六进制指数 的形式为

p | P 指数符号 (可选) 数字序列 (自 C++17 起)

指数符号,如果存在,要么是 + 要么是 -

后缀,如果存在,是 f, l, F, L, f16, f32, f64, f128, bf16, F16, F32, F64, F128, BF16(自 C++23 起) 之一。后缀决定浮点字面量的类型

  • (无后缀) 定义 double
  • f F 定义 float
  • l L 定义 long double
  • f16 F16 定义 std::float16_t
  • f32 F32 定义 std::float32_t
  • f64 F64 定义 std::float64_t
  • f128 F128 定义 std::float128_t
  • bf16 BF16 定义 std::bfloat16_t
(自 C++23 起)

在数字之间可以插入可选的单引号 (') 作为分隔符;它们在确定字面量的值时被忽略。

(自 C++14 起)

[编辑] 解释

使用十进制科学记数法,这意味着浮点字面量的值是有效数字乘以 10 的 十进制指数 次方。例如,123e4 的数学含义是 123×104

如果浮点字面量以字符序列 0x0X 开头,则该浮点字面量为 *十六进制浮点字面量*。否则,它是一个 *十进制浮点字面量*。

对于 *十六进制浮点字面量*,有效数字被解释为十六进制有理数,并且指数的 数字序列 被解释为 2 的(十进制)整数幂,有效数字必须按该幂进行缩放。

double d = 0x1.4p3;// 十六进制分数 1.4 (十进制 1.25) 按 23 缩放,即 10.0

(自 C++17 起)

[编辑] 注释

十六进制浮点字面量直到 C++17 才成为 C++ 的一部分,尽管它们可以被 I/O 函数解析和打印,自 C++11 起:当 std::hexfloat 启用时,C++ I/O 流和 C I/O 流:std::printf, std::scanf 等。有关格式说明,请参阅 std::strtof

特性测试宏 Std 特性
__cpp_hex_float 201603L (C++17) 十六进制浮点字面量

[编辑] 示例

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <limits>
#include <typeinfo>
 
#define OUT(x) '\n' << std::setw(16) << #x << x
 
int main()
{
    std::cout
        << "Literal" "\t" "Printed value" << std::left
        << OUT( 58.            ) // double
        << OUT( 4e2            ) // double
        << OUT( 123.456e-67    ) // double
        << OUT( 123.456e-67f   ) // float, truncated to zero
        << OUT( .1E4f          ) // float
        << OUT( 0x10.1p0       ) // double
        << OUT( 0x1p5          ) // double
        << OUT( 0x1e5          ) // integer literal, not floating-point
        << OUT( 3.14'15'92     ) // double, single quotes ignored (C++14)
        << OUT( 1.18e-4932l    ) // long double
        << std::setprecision(39)
        << OUT( 3.4028234e38f  ) // float
        << OUT( 3.4028234e38   ) // double
        << OUT( 3.4028234e38l  ) // long double
        << '\n';
 
    static_assert(3.4028234e38f == std::numeric_limits<float>::max());
 
    static_assert(3.4028234e38f ==  // ends with 4
                  3.4028235e38f);   // ends with 5
 
    static_assert(3.4028234e38 !=   // ends with 4
                  3.4028235e38);    // ends with 5
 
    // Both floating-point constants below are 3.4028234e38
    static_assert(3.4028234e38f !=  // a float (then promoted to double)
                  3.4028234e38);    // a double
}

可能的输出

Literal         Printed value
58.             58
4e2             400
123.456e-67     1.23456e-65
123.456e-67f    0
.1E4f           1000
0x10.1p0        16.0625
0x1p5           32
0x1e5           485
3.14'15'92      3.14159
1.18e-4932l     1.18e-4932
3.4028234e38f   340282346638528859811704183484516925440
3.4028234e38    340282339999999992395853996843190976512
3.4028234e38l   340282339999999999995912555211526242304

[编辑] 参考文献

  • C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2024)
  • 5.13.4 浮点字面量 [lex.fcon]
  • C++20 标准 (ISO/IEC 14882:2020)
  • 5.13.4 浮点字面量 [lex.fcon]
  • C++17 标准 (ISO/IEC 14882:2017)
  • 5.13.4 浮点字面量 [lex.fcon]
  • C++14 标准 (ISO/IEC 14882:2014)
  • 2.14.4 浮点字面量 [lex.fcon]
  • C++11 标准 (ISO/IEC 14882:2011)
  • 2.14.4 浮点字面量 [lex.fcon]
  • C++98 标准 (ISO/IEC 14882:1998)
  • 2.13.3 浮点字面量 [lex.fcon]

[编辑] 另请参阅

用户定义字面量(自 C++11 起) 带有用户定义后缀的字面量[编辑]
C 文档 适用于 浮点常量