關于浮點數和字元串轉換的函數示例

這是一位同學發到我郵箱的問題，看起來這位同學很急，不但發了郵件，還幾次短消息催我，呵呵，那我回答一下。

嗯，這裡還是先說明一下，我一般不太願意在博文中回答具體程式問題，因為C和C++語言，太靈活了，一個問題，有一萬種解法，另外，每種解法各有其适用面，貿然在博文中回答，必然不是很精确，回答效果不好。

這次呢，我看這位同學比較急迫，我就破個例，不過，正确的做法，我建議大家以後有了具體的程式問題呢，還是到課堂提問，大家來回答。那麼多個腦袋，總比我一個腦袋聰明，想問題也全面，回答效果會比較好哈。

另外，這個程式我是為了回答問題，臨時寫出來的測試代碼，不是工程代碼，大家看看，了解意思就好了，不要貿然代入自己的工程，我不保證它是不是絕對沒有bug的。它甚至不符合我《0bug-C/C++商用工程之道》裡面的無錯化程式思想。僅僅用來說明意思的哈，别被誤導了。

原文如下：

我是浙江大學軟體工程的，csdn上一直浏覽您的首頁。以前我隻重理論，導緻程式設計不行，現在開始狂編，我現在能問您個問題嗎，糾結了好久了……

用C語言模拟計算機浮點數運算

1、float  stof(char *);                    //十進制字元串 --> float　　（如："-1.0"　-->  0xFF800000）

2、float  fadd(float, float);

3、float  fsub(float, float);

4、float  fmul(float, float);

5、float  fdiv(float, float);

6、void  ftos(char *, float);           //float --> 十進制字元串(如：0x40000000 --> "2.0")

而我就卡在第一和第六個函數上，我搜遍了網上的資料，搞了好幾天沒有搞出來，我搜到Ieee754的算法又不知道怎麼去運用，我大概可以想到把它小數整數分開都做整數處理，但是感覺還是很難以下手……你能寫個大概讓我看一下嗎，我主要就是第一和第六個函數存在問題，好糾結啊……

我的回答：

嗯，這位同學你好，你的第一個和第六個問題，我來試着回答一下。先說啊，這不是工程代碼，是我為了給你回答問題臨時寫出來的測試代碼，你看看好了，學會了思想自己寫，我不保證其正确性的。

Code:

bool IsNumber(char c)   

{   

    if('0'>c) return false;   

    if('9'<c) return false;   

    return true;   

}   

double stof(char* szFloatString)   

    double fRet=0.0;    //試了一下，不能用float，精度太低了，我改用double   

    double fRetLittleNumber=0.0;   

    int nStringLength=strlen(szFloatString);   

    int i=0;   

    if(0>=nStringLength)   

        goto stof_End_Process_Error;   

    char cTarget=0;   

    i=0;                //這是在找整數部分   

    //整數部分順找，找到一個數字，基數*10+這個數字，就是把數字用10進制拼接到基數中   

    while(1)           

    {   

        cTarget=*(szFloatString+i);   

        if('.'==cTarget)   

            goto stof_Get_Little_Number;   

        if('\0'==cTarget)   

            goto stof_End_Process;   

        if(!IsNumber(cTarget))   

            goto stof_End_Process_Error;   

        cTarget-='0';   

        fRet*=10.0;     //先*10   

        fRet+=cTarget;  //再+，原來是1，新數字是2，1*10+2=12   

        i++;   

    }   

stof_Get_Little_Number:     //這是在找小數部分   

    //小數部分，從右向左逆找   

    //找到新數字，基數+新數字/10，這是把新數字拼接到左邊   

    i=nStringLength-1;   

    while(1)   

            goto stof_I_Get_It;   

        fRetLittleNumber+=cTarget;  //先+新數字   

        fRetLittleNumber/=10.0;     //再/10，0+1/10=0.1，0.1+2/10=0.21，明白沒有？   

        i--;   

stof_I_Get_It:          //找到了，拼接數字   

    fRet+=fRetLittleNumber;   

    goto stof_End_Process;   

stof_End_Process_Error: //這是出錯了   

    printf("\"%s\" is not float!\n",szFloatString);   

    fRet=0.0;   

stof_End_Process:       //這是傳回點   

    return fRet;   

void Test_stof(void)   

    char* pStr="";   

    pStr="123";   

    printf("\"%s\"=%f\n",pStr,stof(pStr));   

    pStr="123.321";   

    pStr="1234567890.0987654321";   

最後的運作結果：

"123"=123.000000   

"123.321"=123.321000   

"1234567890.0987654321"=1234567890.098765  

看見沒，由于C編譯器本身的精度問題，太長的小數被截短了。double還好點，要是float，第二個答案都是123.3209999，誤差就太大了。

C語言準确地講，不是一門太适合數學計算的語言，它浮點精度始終有限，如果要做純正的數學計算，建議用Fortran等專業的數學計算語言。

當然，C++可以提出一些替代解決方案，比如說，我們自己做個類，裡面用特殊的結構，比如就是超常數組來存儲一個高精度浮點數的很多位，并提供輸入輸出方法，以及常用的數學計算方法，說白了，就是我們自己實作一個浮點數類，那可以把精度做得很高的，不過，這顯然不是一篇博文能講清楚的，有興趣的朋友，可以自己試試。

另外，這個函數沒有處理負數，這個題目我留給大家想吧，看懂了我的代碼，加個負數支援也很容易。

好吧，第一個問題就回答在這裡。

第六個還用回答嗎？

sprintf(szBuffer,"%f",fResult);

直接用字元串輸出函數輸出到一個緩沖區就好了。

不過，為了安全起見，建議使用《0bug-C/C++商用工程之道》一書中的安全字元串構造函數，我這裡給你個原型，這個是工程代碼，我用了近十年都沒出過錯，可以直接用的。

int SafePrintf(char* szBuf,int nMaxLength,char *szFormat, ...)   

    int nListCount=0;   

    va_list pArgList;   

    if (!szBuf) goto SafePrintf_END_PROCESS;   

    va_start (pArgList,szFormat);   

    nListCount+=Linux_Win_vsnprintf(szBuf+nListCount,   

        nMaxLength-nListCount,szFormat,pArgList);   

    va_end(pArgList);   

    if(nListCount>(nMaxLength-1)) nListCount=nMaxLength-1;   

    *(szBuf+nListCount)='\0';   

SafePrintf_END_PROCESS:   

    return nListCount;   

 簡單說，就是給出字元串緩沖區，還要給出一個緩沖區大小，我的函數保證不會打出去溢出，還有，就是不管緩沖區夠不夠，總之保證你最後得到一個'\0'的結束符。

你先看看吧，有問題再問。