Windows环境下Linux的浮点字符串转换行为仿真

Question

我在输出浮点数时遇到了一个恼人的问题。当我在Windows上以2个小数点的精度格式化11.545时，它输出“11.55”，正如我所期望的那样。但是，当我在Linux上做同样的操作时，输出是“11.54”！在

我最初在Python中遇到了这个问题，但是进一步的研究表明，区别在于底层C运行库。（在这两种情况下，体系结构都是x86-x64）在Windows和Linux上运行下面的C会产生不同的结果，就像在Python中一样。在

printf("%.2f", 11.545);

为了进一步阐明这一点，我将数字打印到小数点后20位（"%.20f"）：

^{pr2}$

我知道11.545不能精确地存储为二进制数。因此，看起来Linux以尽可能高的精度输出实际存储的数字，而Windows则输出最简单的十进制表示，即试图猜测用户最可能的意思。在

我的问题是：有没有什么（合理的）方法来模拟Windows上的Linux行为？

（虽然Windows的行为当然是直观的，但在我的例子中，我需要将Windows程序的输出与Linux程序的输出进行比较，而Windows程序是我唯一可以改变的。顺便说一句，我试图查看printf的Windows源代码，但实际执行float->；字符串转换的函数是_cfltcvt_l，它的源似乎不可用。）

编辑：图变粗！关于这是由不精确表示引起的理论可能是错误的，因为0.125确实有一个精确的二进制表示，当用'%.2f' % 0.125输出时，它仍然不同：

Windows: 0.13
Linux:   0.12

但是，round(0.125, 2)在Windows和Linux上都返回0.13。在

Answer 1

我不认为Windows在这里做了什么特别聪明的事情（比如试图重新解释以10为基数的浮点数）：我猜它只是精确地计算前17个有效数字（即“1154.500000000000”），然后在末尾加上额外的零，以补加点后所需的位数。在

正如其他人所说，0.125的不同结果来自于Windows使用取整取整和Linux使用取整半到偶数。在

请注意，对于python3.1（和python2.7，当它出现时），格式化float的结果将是平台无关的（除了在不寻常的平台上）。在

Answer 2

十进制模块提供多种取整模式：

import decimal

fs = ['11.544','11.545','11.546']

def convert(f,nd):
    # we want 'nd' beyond the dec point
    nd = f.find('.') + nd
    c1 = decimal.getcontext().copy()
    c1.rounding = decimal.ROUND_HALF_UP
    c1.prec = nd
    d1 = c1.create_decimal(f)
    c2 = decimal.getcontext().copy()
    c2.rounding = decimal.ROUND_HALF_DOWN
    c2.prec = nd   
    d2 = c2.create_decimal(f)
    print d1, d2

for f in fs:
    convert(f,2)

可以从int或字符串构造十进制数。在您的例子中，输入一个比您想要的多的数字的字符串，然后通过设置截断它上下文.prec. 在

下面是一个pymotw post的链接，其中包含decimal模块的详细概述：

{a1}

Answer 3

首先，在这种情况下，Windows的错误似乎是正确的（这并不重要）。C标准要求将%.2f输出的值舍入到适当的位数。最著名的算法是由David M. Gay实现的dtoa。您可能可以将其移植到Windows或找到本机实现。在

如果你还没读过Steele and White的《How to Print Floating Point Numbers Accurate》（如何精确打印浮点数），找一份复印件读一读。这绝对是一本启发性的读物。一定要找到70年代末的原件。我想我是从ACM或IEEE那里买的。在