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std::round、std::roundf、std::roundl、std::lround、std::lroundf、std::lroundl、std::llround、std::llroundf

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定义在头文件 <cmath>
舍入到浮点类型
(1)
float       round ( float num );

double      round ( double num );

long double round ( long double num );
(自 C++11 起)
(直到 C++23)
constexpr /* 浮点类型 */
            round ( /* 浮点类型 */ num );
(自 C++23 起)
float       roundf( float num );
(2) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
long double roundl( long double num );
(3) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
舍入到 long
(4)
long lround ( float num );

long lround ( double num );

long lround ( long double num );
(自 C++11 起)
(直到 C++23)
constexpr long lround( /* 浮点类型 */ num );
(自 C++23 起)
long lroundf( float num );
(5) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
long lroundl( long double num );
(6) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
舍入到 long long
(7)
long long llround ( float num );

long long llround ( double num );

long long llround ( long double num );
(自 C++11 起)
(直到 C++23)
constexpr long long llround( /* 浮点类型 */ num );
(自 C++23 起)
long long llroundf( float num );
(8) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
long long llroundl( long double num );
(9) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
定义在头文件 <cmath>
template< class Integer >
double round( Integer num );
(A) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
template< class Integer >
long lround( Integer num );
(B) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
template< class Integer >
long long llround( Integer num );
(C) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
1-3) 计算 num(以浮点格式)的最近整数,无论当前舍入模式如何,都会将半路情况舍入到零。 库为所有 cv 无限定浮点类型提供了 std::round 的重载,作为参数 num 的类型。(自 C++23 起)
4-9) 计算 num(以整数格式)的最近整数,无论当前舍入模式如何,都会将半路情况舍入到零。 库为所有 cv 无限定浮点类型提供了 std::lroundstd::llround 的重载,作为参数 num 的类型。(自 C++23 起)
A-C) 为所有整数类型提供了额外的重载,它们被视为 double.

内容

[编辑] 参数

num - 浮点或整数

[编辑] 返回值

如果未发生错误,则返回 num 的最近整数,将半路情况舍入到零。

返回值
math-round away zero.svg
num

如果发生域错误,则返回一个实现定义的值。

[编辑] 错误处理

错误按 math_errhandling 中指定的报告。

如果 std::lroundstd::llround 的结果超出了返回类型可表示的范围,则可能发生域错误或范围错误。

如果实现支持 IEEE 浮点运算(IEC 60559),

对于 std::round 函数
  • 当前的舍入模式没有影响。
  • 如果num 为 ±∞,则直接返回,不进行修改。
  • 如果num 为 ±0,则直接返回,不进行修改。
  • 如果num 为 NaN,则返回 NaN。
对于 std::lroundstd::llround 函数
  • FE_INEXACT 永远不会被触发。
  • 当前的舍入模式没有影响。
  • 如果num 为 ±∞,则触发FE_INVALID,并返回一个实现定义的值。
  • 如果舍入结果超出返回类型的范围,则触发FE_INVALID,并返回一个实现定义的值。
  • 如果num 为 NaN,则触发FE_INVALID,并返回一个实现定义的值。

[编辑] 注释

FE_INEXACT 可能(但不一定)在对非整数有限值进行舍入时由 std::round 触发。

所有标准浮点格式中,最大的可表示浮点数都是精确整数,因此 std::round 永远不会自行溢出;但是,当存储在整型变量中时,结果可能会溢出任何整型类型(包括 std::intmax_t)。

POSIX 规定,所有 std::lroundstd::llround 触发FE_INEXACT 的情况都是域错误。

std::rounddouble 版本的行为就像以下实现一样

#include <cfenv>
#include <cmath>
 
#pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
double round(double x)
{
    const int save_round = std::fegetround();
    std::fesetround(FE_TOWARDZERO);
    const double result = std::rint(std::copysign(0.5 + std::fabs(x), x));
    std::fesetround(save_round);
    return result;
}

额外的重载不需要完全按照 (A-C) 提供。它们只需要足以确保对于其整型参数 num

  • std::round(num)std::round(static_cast<double>(num)) 具有相同的效果。
  • std::lround(num)std::lround(static_cast<double>(num)) 具有相同的效果。
  • std::llround(num)std::llround(static_cast<double>(num)) 具有相同的效果。

[编辑] 示例

#include <cassert>
#include <cfenv>
#include <cfloat>
#include <climits>
#include <cmath>
#include <iostream>
 
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
double custom_round(double x)
{
    const int save_round = std::fegetround();
    std::fesetround(FE_TOWARDZERO);
    const double result = std::rint(std::copysign(0.5 + std::fabs(x), x));
    std::fesetround(save_round);
    return result;
}
 
void test_custom_round()
{
    for (const double x :
        {
            0.0, 0.3,
            0.5 - DBL_EPSILON / 2,
            0.5,
            0.5 + DBL_EPSILON / 2,
            0.7, 1.0, 2.3, 2.5, 2.7, 3.0,
            static_cast<double>(INFINITY)
        })
        assert(round(+x) == custom_round(+x) && round(-x) == custom_round(-x));
}
 
int main()
{
    test_custom_round();
 
    std::cout << std::showpos;
 
    // round
    std::cout << "round(+2.3) = " << std::round(2.3)
              << "  round(+2.5) = " << std::round(2.5)
              << "  round(+2.7) = " << std::round(2.7) << '\n'
              << "round(-2.3) = " << std::round(-2.3)
              << "  round(-2.5) = " << std::round(-2.5)
              << "  round(-2.7) = " << std::round(-2.7) << '\n';
 
    std::cout << "round(-0.0) = " << std::round(-0.0)  << '\n'
              << "round(-Inf) = " << std::round(-INFINITY) << '\n';
 
    // lround
    std::cout << "lround(+2.3) = " << std::lround(2.3)
              << "  lround(+2.5) = " << std::lround(2.5)
              << "  lround(+2.7) = " << std::lround(2.7) << '\n'
              << "lround(-2.3) = " << std::lround(-2.3)
              << "  lround(-2.5) = " << std::lround(-2.5)
              << "  lround(-2.7) = " << std::lround(-2.7) << '\n';
 
    std::cout << "lround(-0.0) = " << std::lround(-0.0)  << '\n'
              << "lround(-Inf) = " << std::lround(-INFINITY) << '\n';
 
    // error handling
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
 
    std::cout << "std::lround(LONG_MAX+1.5) = "
              << std::lround(LONG_MAX + 1.5) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_INVALID))
        std::cout << "    FE_INVALID was raised\n";
}

可能的输出

round(+2.3) = +2  round(+2.5) = +3  round(+2.7) = +3
round(-2.3) = -2  round(-2.5) = -3  round(-2.7) = -3
round(-0.0) = -0
round(-Inf) = -inf
lround(+2.3) = +2  lround(+2.5) = +3  lround(+2.7) = +3
lround(-2.3) = -2  lround(-2.5) = -3  lround(-2.7) = -3
lround(-0.0) = +0
lround(-Inf) = -9223372036854775808
std::lround(LONG_MAX+1.5) = -9223372036854775808
    FE_INVALID was raised

[编辑] 参见

(C++11)(C++11)
不超过给定值的最近整数
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)
不小于给定值的最近整数
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)(C++11)
不超过给定值大小的最近整数
(函数) [编辑]
C 文档 for round