如何避免 `std::to_string()` 将一个非常小的双精度数变为 0？

Question

我需要将非常小的双数存储为字符串格式，然后反转它们。然而，当我尝试在像

std::to_string()

这样的小数字上运行

4.7816457028269855e-143

时，它只会使其变为 0。

我提到了转换浮点值时设置 std::to_string 的精度及其链接的副本。但是将精度设置为很大的数字可以在所有平台上解决这个问题吗？

如何解决这个问题？
使用

to_string()

的任何替代品都可以。

Answer 1

不，问题不在于精度，而在于格式。您想以科学格式（带指数）打印，但

std::to_string()

默认使用固定格式，我不知道有什么方法可以改变它。

但是，如果合适，流会使用科学，或者您可以使用

std::scientific

:

强制使用它

std::ostringstream oss;
oss << 4.7816457028269855e-143;
std::string numberAsString = oss.str(); // stores "4.78165e-143"  

当然除此之外您还可以增加精度。

如果出于某种原因您不想使用科学格式，您可以使用精度足够高的固定格式。在这种情况下，“足够高”意味着超过 142，因为将有 142 个前导零：

oss << std::fixed << std::setprecision(142 + x);

但我认为科学格式更适合。

Answer 2

正如已经提到的，用

std::to_string

不可能实现这一点，但是以足够大的精度将数字输出到

std::ostringstream

将解决您的问题。

可以使用 C++ 标准库工具以跨平台方式计算所需的精度，特别是

std::numeric_limits<T>::max_digits10

常量：https://en.cppreference.com/w/cpp/types/numeric_limits/max_digits10

例如：

std::string to_string_exact(double x) {
  std::ostringstream os;
  os << std::setprecision(std::numeric_limits<double>::max_digits10) << x;
  return os.str();
}

另请参阅https://possiblewrong.wordpress.com/2015/06/21/floating-point-round-trips/了解一些注意事项。

Answer 3

这是

std::to_string

的一个已知问题，已在 C++26 中修复。