在 C 中打印浮点数，同时避免可变参数提升为 double

Question

如何在 C 中打印（即到标准输出）float，而不在传递给 printf 时将其提升为 double？

这里的问题是 C 中的可变参数函数将所有 float 参数提升为 double，这会导致两次不必要的转换。例如，如果您在 GCC 中打开 -Wdouble-promotion 并编译

float f = 0.f;
printf("%f", f);

你将会得到

warning: implicit conversion from 'float' to 'double' when passing argument to function

我的处理能力相对较小（72MHz ARM Cortex-M3），而且我在浮点数据的 ASCII 输出上肯定遇到了瓶颈。由于该架构一开始就缺乏硬件 FPU，因此必须在单精度和双精度之间进行转换并没有什么帮助。

有没有办法在直接 C 中更有效地打印浮点数？

Answer 1

避免升级不会为你节省任何东西，因为内部

double

（或更可能是

long double

）算术

printf

将执行至少 1000 倍的时间。准确打印浮点值并不容易。

如果您不关心准确性，而只需要快速打印近似值，您可以滚动自己的循环来进行打印。只要您的值不是太大而无法适合整数类型，请首先将非小数部分转换为整数并打印，然后减去该值并循环乘以 10，然后去掉整数部分以打印小数部分一次一位数字（将其缓冲在字符串中以获得更好的性能）。

或者你可以这样做：

printf("%d.%.6d", (int)x, (int)((x-(int)x)*1000000));

Answer 2

不幸的是，

printf

不支持处理普通浮动：s。

这意味着您必须编写自己的打印函数。如果您不需要

printf

的完整表达能力，您可以轻松地将浮点值转换为整数部分和代表小数位数的部分，并使用整数打印出来。

另一方面，如果您只是想摆脱警告，则可以显式地将

float

转换为

double

。

Answer 3

我认为这并不重要 - printf 已经是一件非常耗时的令人讨厌的事情了，那些转换应该不重要。将 float 转换为 double 的时间应该远远少于将任何数字转换为 ascii 的时间（您应该/可以分析您的代码以获得明确的答案）。唯一剩下的解决方案是编写一个自己的自定义输出例程，该例程将 float->ascii 转换，然后使用 put （或类似的）。

Answer 4

• 第一种方法：使用ftoa代替printf。简介.

• 为了增加输出灵活性，我将进入编译器 stdlib 的源代码，也许是 gcc 的一些衍生代码，找到 printf 实现并复制相关代码以进行 double -> ascii 转换。将其重写为 float -> ascii。

• 接下来，手动将一两个重要的调用站点更改为您的新（非可变）版本并对其进行分析。

• 如果它解决了您的问题，您可以考虑基于 stdlib 的版本重写您自己的 printf，从而传递 float* 而不是 float。那应该摆脱自动促销。

Answer 5

可能以不好的方式：为 float 变量添加包装器以将它们作为 int32 传递

#define FTI32(val) *((int32_t*)&val)

使用自定义格式化程序库，例如 xformatc.c 编辑浮点部分：

param.dbl = (DOUBLE) va_arg(args, DOUBLE_ARGS);

替换为：

int fint = va_arg(args, int);
param.dbl =  *((float*)(&fint));