sprintf 格式：固定字符数，可变小数位数

Question

我 looking 想要一个类似 sprintf 的格式字符串，它可以用可变小数位数来格式化浮点数，但是 fixed 字符总数（比如说，3），以提供最大的信息。例如：

0      ->  `.00` or `0.0` or `  0`
0.124  ->  `.12`
0.357  ->  `.36`
1.788  ->  `1.8`
9.442  ->  `9.4`
10.25  ->  `10.` or ` 10`
75.86  ->  `76.` or ` 76`
99.44  ->  `99.` or ` 99`
100.0  ->  `100`

（是的，我的数字都是 0 到 100 的浮点数）

如何实现？
sprintf格式化字符串语言实现的就是这种定宽格式化吗？

Answer 1

你或许可以试试：

void mysprintf(float a) {
    if (a < 10 && a >= 0) {
        printf("%2f", a);
    } else if (a >= 10 && a < 100) {
        printf("%1f", a);

    } else {
        printf("%d", (int)a);
    }
}

Answer 2

Is this kind of fixed-width formatting implemented in sprintf format string language?

没有

How to achieve this?

为了满足 OP 的目标，代码可以分析 float f 的范围以尝试打印最大信息。

这里以"%.*f"开头，控制.后面的位数。

一个常见的陷阱发生在值略低于 10 的幂时，它会四舍五入并导致输出中出现另一个数字。

代码可以尝试针对 f < 0.995f 而不是 f < 1.0 进行测试，但是鉴于浮点的二进制性质，这会导致失败的极端情况。

最好根据 1.0、10.0 等精确常数测试范围...

下面最多尝试两次 sprintf()。第二次尝试使用那些讨厌的值，刚好低于 10 的幂。

#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>

void iago_sprint1(char *dest, int len, float f) {
  if (f < 1.0) {
    char buf[len + 2];
    //printf("p1\n");
    snprintf(buf, sizeof buf, "%.*f", len - 1, f);
    if (buf[0] == '0') {
      strcpy(dest, buf + 1);
      return;
    }
  }
  float limit = 10.0;
  int prec = len - 2;

  while (prec >= -1) {
    if (f < limit) {
      char buf[len + 2];
      //printf("p2\n");
      int cnt = snprintf(buf, sizeof buf, "%.*f", prec < 0 ? 0: prec, f);
      if (cnt <= len) {
        strcpy(dest, buf);
        return;
      }
    }
    prec--;
    limit *= 10;
  }
  assert(0); // `f` was out of range
}

#define N 3
int main(void) {
  float f[] = {0, 0.124f, 0.357f, 1.788f, 9.442f, 10.25f, 75.86f, 99.44f,
      100.0f, 99.999f, 9.9999f, .99999f, .099999f, 1.04f, 1.06f};
  char line[N + 1];

  for (unsigned i = 0; i < sizeof f / sizeof *f; i++) {
    //snprintf(line, sizeof line, "%#*g", N, f[i]);
    //puts(line);

    iago_sprint1(line, N, f[i]);
    puts(line);
  }
}

输出

预计算精度需要坑

代码是否应该尝试预先计算 只有 1 sprintf() 调用所需的精度，计算需要像 sprintf() 一样推断精度 -实际上，代码正在重新执行 sprint()` 工作。

考虑 len==3 和 float x = 9.95f;。由于二进制 float 并不完全表示，它的值恰好高于或低于 9.95¹。如果在下方，则字符串应为 "9.9"，如果在上方，则应为 "10."。如果代码有 double x = 9.95;（同样不能完全表示），输出可能会有所不同。如果代码使用 float，但使用 FLT_EVAL_MODE > 1，实际传递的值可能不是预期的 float 9.95。

Precision-->  .1   .0 
9.94001...   "9.9"  "10."
9.94999...   "9.9"  "10." // Is this 9.95f
9.95001...   "10.0" "10." // or this?
9.95999...   "10.0" "10."

新的和改进的

我重新编写并简化了代码 - 接受后。

技巧是根据 f 的 10 次方计算出的精度 "%*.f" 打印到缓冲区 比目标宽 - 假设由于四舍五入没有进位到另一个数字。

10 的幂计算可以用一个小循环精确完成。

当前导字符是 0 时，不需要像 "0.xx" --> ".xx".

否则由于四舍五入而没有进位到另一个数字，字符串适合并且我们完成了。

否则是进位，那么最后一个字符是小数点后的 '.' 或 '0'，因此不需要。当 f 刚好低于 10 的幂时会发生这种情况，但打印版本四舍五入为 10 的幂。因此只复制长度为 1 的数字。

// `len` number of characters to print
// `len+1` is the size of `dest`
void iago_sprint3(char *dest, int len, float f) {
  assert(len >= 1);
  int prec = len - 1;
  float power10 = 1.0;
  while (f >= power10 && prec > 0) {
    power10 *= 10;
    prec--;
  }

  char buf[len + 2];
  int cnt = snprintf(buf, sizeof buf, "%.*f", prec, f);
  assert (cnt >= 0 && cnt <= len + 1);
  if (buf[0] == '0') {
      strcpy(dest, buf + 1);
      return;
    }
  strncpy(dest, buf, (unsigned) len);
  dest[len] = 0;
}

¹ 典型的 float 9.95f 正好是

9.94999980926513671875

典型的 double 9.95 正好是

9.949999999999999289457264239899814128875732421875

sprintf 格式：固定字符数，可变小数位数

sprintf formatting: fixed number of characters, variable numbers of decimals

c

format

printf

number-formatting

新的和改进的