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硬造的轮子趟过的坑--浮点型转字符串函数

时间:2015-10-14 01:35:01      阅读:268      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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浮点型转字符串是最常见的一个功能了,对于弱类型语言来说更是几乎感觉不到。但现在问个问题?用C语言写一个浮点数转字符串的函数,有多难呢?

一开始写这个函数的时候是大二的时候,那时候在学C51单片机,用到1602显示屏,就是下图这货,通常遇到的情况就是要想要在屏幕上显示整数或者浮点数,1602封装的字库里面接口规范里接收的是字符串,所以在写程序时必须先把整数和浮点数转换成字符串。当时我就找到好像说 itoa , ftoa 这样的方法,但是那两个方法需要使用 stdlib.h 库,而Keil C51 IDE里面没有提供这个库,网上找了很久也没有找到答案,于是就自己着手写了。后来才知道,在stdio.h里面有一个sprintf函数可以做这种转换的事情,这已经是一年多后毕业求职时在某家公司面试的时候被告知的。

技术分享

下面开始介绍浮点型转字符串的基本思路:

1、判断是否为负数,若是负数则作标记,在最后字符串合成时加上负号“-”,并取其绝对值;

  例:-999.98,则设定负数标记位置1,并取其绝对值999.98

2、把浮点串拆分为整数部分和小数部分;

  例:999.98拆分成 999 和 0.98

3、先处理小数部分还是整数部分?答案是小数部分,因为小数部分可能会四舍五入进位,对整数部分造成影响;

4.1、小数部分,假设这里要保留两位小数,取最后一位数字是到哪位呢?实践证明答案是三位,如果取两位,很可能会得到不可思议的结果;

  例:0.98乘以100后得到的结果可能不是98而是97,而乘以1000后得到的结果可能不是980而是979

  因为计算机记录小数是不精确的,在运算时可能会有细小误差,所以我们要取多一位进行四舍五入

4.2、因为可能进位的原因,从最低位开始逐步获取数字,并使用进位标置判断更新数字;

  例:0.98乘以1000=>979,取最后一位数得到 ‘9‘,9>=5,所以标记进位;下一个得到 ‘7‘,加上进位标记变成 ‘8‘,复位进位标记;再下一个得到 ‘9‘;整理起来小数部分得到的字符串就是 ‘9‘、‘8‘;

4.3、为了说明前面有所提及的整数进位情况,从这里假设为保留一位小数再来演示一次;

  例:0.98乘以100=>97,取最后一位得到 ‘7‘,7>=5,所以标记进位;下一个得到 ‘9‘,加上进位标记变成 10,所以取得数字 ‘0‘, 标记位继续有效,因为这个是小数的最大一位了,所以这个进位要进到整数中去,这里要做好标记

5.1、整数部分,假设最高支持5位,从高位到低位分别取出数字,并加上0x30(十进制48)转为其对应的ASCII字符;

  例:999取得 ‘0‘、‘0‘、‘9‘、‘9‘、‘9‘

5.2、整数部分,处理小数进位到整数来的标记,从最低到最高位逐级进位

  例:这里的 9 一直进位,直到最高一位从 0 变成了 1,‘0‘、‘0‘、‘9‘、‘9‘、‘9‘变成了 ‘0‘、‘1‘、‘0‘、‘0‘、‘0‘

5.3、整数部分,从高位到低位判断非0第一次出现的位置,定为整数部分的字符串,前面的0忽略;

  例:0100的真正字符串是‘1‘、‘0‘、‘0‘、‘0‘,前的一个‘0‘忽略

5.4、拼装小数部分、整数部分、小数点和可能的负号;

  例:保留一位小数得到了 "-1000.0"

 

陷阱总结:

1.小数部分一定要取到保留的下一位,即使看起来保留的下一位就是0,否则可能会 1.8 变成 "1.7" 而实际是 1.79...

2.小数部分不能直接向整数部分一样乘以一个数然后去掉前面的0,否则会使像 1.02 变成 "1.2",把小数中的前面的0吃掉了;

3.记得取出的数字要转成字符,更要注意大小比较时,数字要与数字相比较,字符要与字符相比较,不可混用,两者大小相差48;

4.留意每一步的进位,小数到整数部分的进位最容易被忽视;

 

如果没做,真的没想到一个如此基础的函数其间要处理问题是如此之多,很感谢那些算法大牛们为我们铺好一条条康庄大道,让我们在编程的世界里更加轻松地翱翔。下面是我一年前大学三年级时最后更新时用C语言写的实现代码,跟上面说的思路在细节上稍有顺序不同,可能看起来非常冗余,可能还有一些尚未发现的BUG,可能大家会有更高明的实现算法。还请多多交流。

  1 //浮点型转字符串
  2 void float2Str(double fda,char *pString,uint8 dNum){
  3     uint8 i;
  4     bit negative=0;    //负数标志位
  5     bit X999        = 0;        //小数部分四舍五入进位标志
  6     bit XtoZ        = 0;        //小数到整数的进位标志
  7     uint8 intLen=5;
  8     uint8 cdat[6]={0};        //分部分时的字符串
  9     uint8 whole[18]={0};    //整个数的字符串,其中留多一位为0x00    
 10 
 11     int ida;                //整数部分
 12     double dec;                //小数部分
 13     
 14     if (fda < 0){                //若为负数取绝对值
 15         fda = -fda;
 16         negative = 1;    
 17     }
 18     ida = (int) (fda) ;
 19     dec = fda - ida;
 20     
 21 ///////////////////小数部分转换//////////////    
 22     if (dNum >= 6)            //小数最多显示5位
 23         dNum = 5;
 24     switch (dNum +1){
 25         case 6:{
 26             cdat[5] = (char)  (((long) (dec *1000000l))%10);    //0.0000001位    
 27             whole[15+ 6-dNum] = cdat[5] + 0x30;    
 28             //四舍五入算法
 29             if (X999 == 1){
 30                 if (whole[15+ 6-dNum] < 9){        //小于9就加1
 31                     whole[15+ 6-dNum] += 1;    
 32                     X999 = 0;
 33                 }else{            //否则继续进位,本位置0
 34                     whole[15+ 6-dNum] = 0;
 35                 }                    
 36             }
 37             
 38             if ( dNum==5){                
 39                 if (whole[15+ 6-dNum] >= 5)
 40                     X999 = 1;
 41                 whole[15+ 6-dNum] = 0x00;
 42             }
 43             //////////////////////////
 44             
 45         }
 46         case 5:{
 47             cdat[4] = (char)  (((long) (dec *100000l))%10);        //0.000001位    
 48             whole[15+ 5-dNum] = cdat[4] + 0x30;    
 49             //四舍五入算法
 50             if (X999 == 1){
 51                 if (whole[15+ 5-dNum] < 9){        //小于9就加1
 52                     whole[15+ 5-dNum] += 1;    
 53                     X999 = 0;
 54                 }else{            //否则继续进位,本位置0
 55                     whole[15+ 5-dNum]  = 0;
 56                 }                    
 57             }
 58             
 59             if ( dNum==4){                
 60                 if (whole[15+ 5-dNum] >= 5)
 61                     X999 = 1;
 62                 whole[15+ 5-dNum] = 0x00;
 63             }
 64             //////////////////////////
 65     
 66         }
 67         case 4:{
 68             cdat[3] = (char)  (((long) (dec *10000l))%10);        //0.00001位
 69             whole[15+ 4-dNum] = cdat[3] + 0x30;        
 70             //四舍五入算法
 71             if (X999 == 1){
 72                 if (whole[15+ 4-dNum] < 0x39){        //小于9就加1
 73                     whole[15+ 4-dNum] += 1;    
 74                     X999 = 0;
 75                 }else{            //否则继续进位,本位置0
 76                     whole[15+ 4-dNum]  = 0;
 77                 }                    
 78             }
 79             
 80             if ( dNum==3){                
 81                 if (whole[15+ 4-dNum] >= 5)
 82                     X999 = 1;
 83                 whole[15+ 4-dNum] = 0x00;
 84             }
 85             //////////////////////////
 86 
 87         }
 88         case 3:    {
 89             cdat[2] = (char)  (((long) (dec *1000l))%10);            //0.001位
 90             whole[15+ 3-dNum] = cdat[2] + 0x30;        
 91             //四舍五入算法
 92             if (X999 == 1){
 93                 if (whole[15+ 3-dNum] < 0x39){        //小于9就加1
 94                     whole[15+ 3-dNum] += 1;    
 95                     X999 = 0;
 96                 }else{            //否则继续进位,本位置0
 97                     whole[15+ 3-dNum]  = 0;
 98                 }
 99             }
100             if ( dNum==2){                
101                 if (whole[15+ 3-dNum] >= 5)
102                     X999 = 1;
103                 whole[15+ 3-dNum] = 0x00;
104             }
105             //////////////////////////
106             
107         }
108         case 2:{
109             cdat[1] = (char)  (((long) (dec *100l))%10);            //0.01位
110             whole[15+ 2-dNum] = cdat[1] + 0x30;    
111             //四舍五入算法
112             if (X999 == 1)    {
113                 if (whole[15+ 2-dNum] < 0x39){        //小于9就加1
114                     whole[15+ 2-dNum] += 1;
115                     X999 = 0;
116                 }else{            //否则继续进位,本位置0
117                     whole[15+ 2-dNum]  = 0;
118                 }
119             }
120             if ( dNum==1){                
121                 if (whole[15+ 2-dNum] >= 5)
122                     X999 = 1;
123                 whole[15+ 2-dNum] = 0x00;
124             }
125             //////////////////////////
126             
127         }    
128         case 1:{
129             cdat[0] = (char)  (((long) (dec *10l))%10);                //0.1位
130             whole[15+ 1-dNum] = cdat[0] + 0x30;    
131             //四舍五入算法
132             if (X999 == 1){
133                 if (whole[15+ 1-dNum] < 0x39)
134                     whole[15+ 1-dNum] += 1;    
135                 else{
136                     XtoZ = 1;
137                     whole[15+ 1-dNum] = 0;    
138                 }
139                 X999 = 0;
140             }
141             
142             if ( dNum==0){                
143                 if (whole[15+ 1-dNum] >= 5)
144                     XtoZ = 1;
145                 whole[15+ 1-dNum] = 0x00;
146             }
147             /////////////////////////
148             
149         }            
150     }
151     
152 /////////////////////添加小数点////////////////    
153     whole[15 - dNum] = . ;
154     
155 ///////////////////整数部分转换//////////////    
156     cdat [0] = (char)(ida / 10000 ) ;
157     cdat [1] = (char)((ida % 10000) /1000);
158     cdat [2] = (char)((ida % 1000) /100);
159     cdat [3] = (char)((ida % 100) /10);
160     cdat [4] = (char)((ida % 10) /1);
161     for (i=0;i<5;i++){                        //转换成ASCII码
162         cdat[i] = cdat[i] + 48;
163     }
164     
165     //四舍五入算法,整数部分(未完)
166     if (XtoZ == 1){
167         if (cdat[4] < 9){                //个位小于9
168             cdat[4] += 1;            
169         }else{
170             cdat[4] = 0;
171             if (cdat[3] < 9){            //十位小于9
172                 cdat[3] += 1;
173             }else{
174                 cdat[3] = 0;
175                 if (cdat[2] < 9){        //百位小于9
176                     cdat[2] += 1;
177                 }else{
178                     cdat[2] = 0;
179                     if (cdat[1] < 9){    //千位小于9
180                         cdat[1] += 1;
181                     }else{
182                         cdat[1] = 0;
183                         cdat[0] += 1;        //万位加1
184                     }
185                 }                
186             }
187         }
188         XtoZ = 0;
189     }
190     
191     ////////////////////////////////////////////////////    
192     if (cdat[0] == 0){
193         intLen = 4;
194         if (cdat[1] == 0){
195             intLen = 3;
196             if (cdat[2] == 0){
197                 intLen = 2;
198                 if (cdat[3] == 0)
199                     intLen = 1;            
200             }
201         }
202     }
203     
204     for (i=0;i<5;i++){
205         whole[10 + i - dNum] = cdat[i];        
206     }        
207 ///////////////////////拼合符点数/////////////////////////////////    
208     if (negative == 1){
209         whole [ 14 - intLen - dNum] = -;
210         for ( i=(14 - intLen - dNum) ;i<19; i++){
211             *pString = whole[i];        
212             pString ++;
213         }
214     }else{
215         for ( i=(15 - intLen - dNum) ;i<19; i++){
216             *pString = whole[i];    
217             pString ++;
218         }        
219     }    
220     
221 }

 

硬造的轮子趟过的坑--浮点型转字符串函数

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原文地址:http://www.cnblogs.com/batsing/p/4876280.html

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