硬造的轮子趟过的坑－－浮点型转字符串函数 / 憋错料

浮点型转字符串是最常见的一个功能了，对于弱类型语言来说更是几乎感觉不到。但现在问个问题？用C语言写一个浮点数转字符串的函数，有多难呢？

一开始写这个函数的时候是大二的时候，那时候在学C51单片机，用到1602显示屏，就是下图这货，通常遇到的情况就是要想要在屏幕上显示整数或者浮点数，1602封装的字库里面接口规范里接收的是字符串，所以在写程序时必须先把整数和浮点数转换成字符串。当时我就找到好像说 itoa , ftoa 这样的方法，但是那两个方法需要使用 stdlib.h 库，而Keil C51 IDE里面没有提供这个库，网上找了很久也没有找到答案，于是就自己着手写了。后来才知道，在stdio.h里面有一个sprintf函数可以做这种转换的事情，这已经是一年多后毕业求职时在某家公司面试的时候被告知的。

下面开始介绍浮点型转字符串的基本思路：

1、判断是否为负数，若是负数则作标记，在最后字符串合成时加上负号“-”，并取其绝对值；

　　例：-999.98，则设定负数标记位置1，并取其绝对值999.98

2、把浮点串拆分为整数部分和小数部分；

　　例：999.98拆分成 999 和 0.98

3、先处理小数部分还是整数部分？答案是小数部分，因为小数部分可能会四舍五入进位，对整数部分造成影响；

4.1、小数部分，假设这里要保留两位小数，取最后一位数字是到哪位呢？实践证明答案是三位，如果取两位，很可能会得到不可思议的结果；

　　例：0.98乘以100后得到的结果可能不是98而是97，而乘以1000后得到的结果可能不是980而是979

　　因为计算机记录小数是不精确的，在运算时可能会有细小误差，所以我们要取多一位进行四舍五入

4.2、因为可能进位的原因，从最低位开始逐步获取数字，并使用进位标置判断更新数字；

　　例：0.98乘以1000=>979，取最后一位数得到 ‘9‘，9>=5，所以标记进位；下一个得到 ‘7‘，加上进位标记变成 ‘8‘，复位进位标记；再下一个得到 ‘9‘；整理起来小数部分得到的字符串就是 ‘9‘、‘8‘；

4.3、为了说明前面有所提及的整数进位情况，从这里假设为保留一位小数再来演示一次；

　　例：0.98乘以100＝>97，取最后一位得到 ‘7‘，7>=5，所以标记进位；下一个得到 ‘9‘，加上进位标记变成 10，所以取得数字 ‘0‘，标记位继续有效，因为这个是小数的最大一位了，所以这个进位要进到整数中去，这里要做好标记；

5.1、整数部分，假设最高支持5位，从高位到低位分别取出数字，并加上0x30（十进制48）转为其对应的ASCII字符；

　　例：999取得 ‘0‘、‘0‘、‘9‘、‘9‘、‘9‘

5.2、整数部分，处理小数进位到整数来的标记，从最低到最高位逐级进位

　　例：这里的 9 一直进位，直到最高一位从 0 变成了 1，‘0‘、‘0‘、‘9‘、‘9‘、‘9‘变成了 ‘0‘、‘1‘、‘0‘、‘0‘、‘0‘

5.3、整数部分，从高位到低位判断非0第一次出现的位置，定为整数部分的字符串，前面的0忽略；

　　例：0100的真正字符串是‘1‘、‘0‘、‘0‘、‘0‘，前的一个‘0‘忽略

5.4、拼装小数部分、整数部分、小数点和可能的负号；

　　例：保留一位小数得到了 "-1000.0"

陷阱总结：

1.小数部分一定要取到保留的下一位，即使看起来保留的下一位就是0，否则可能会 1.8 变成 "1.7" 而实际是 1.79...

2.小数部分不能直接向整数部分一样乘以一个数然后去掉前面的0，否则会使像 1.02 变成 "1.2"，把小数中的前面的0吃掉了；

3.记得取出的数字要转成字符，更要注意大小比较时，数字要与数字相比较，字符要与字符相比较，不可混用，两者大小相差48；

4.留意每一步的进位，小数到整数部分的进位最容易被忽视；

如果没做，真的没想到一个如此基础的函数其间要处理问题是如此之多，很感谢那些算法大牛们为我们铺好一条条康庄大道，让我们在编程的世界里更加轻松地翱翔。下面是我一年前大学三年级时最后更新时用C语言写的实现代码，跟上面说的思路在细节上稍有顺序不同，可能看起来非常冗余，可能还有一些尚未发现的BUG，可能大家会有更高明的实现算法。还请多多交流。

  1 //浮点型转字符串
  2 void float2Str(double fda,char *pString,uint8 dNum){
  3     uint8 i;
  4     bit negative=0;    //负数标志位
  5     bit X999        = 0;        //小数部分四舍五入进位标志
  6     bit XtoZ        = 0;        //小数到整数的进位标志
  7     uint8 intLen=5;
  8     uint8 cdat[6]={0};        //分部分时的字符串
  9     uint8 whole[18]={0};    //整个数的字符串,其中留多一位为0x00
 10
 11     int ida;                //整数部分
 12     double dec;                //小数部分
 13
 14     if (fda < 0){                //若为负数取绝对值
 15         fda = -fda;
 16         negative = 1;
 17     }
 18     ida = (int) (fda) ;
 19     dec = fda - ida;
 20
 21 ///////////////////小数部分转换//////////////
 22     if (dNum >= 6)            //小数最多显示5位
 23         dNum = 5;
 24     switch (dNum +1){
 25         case 6:{
 26             cdat[5] = (char)  (((long) (dec *1000000l))%10);    //0.0000001位
 27             whole[15+ 6-dNum] = cdat[5] + 0x30;
 28             //四舍五入算法
 29             if (X999 == 1){
 30                 if (whole[15+ 6-dNum] < ‘9‘){        //小于9就加1
 31                     whole[15+ 6-dNum] += 1;
 32                     X999 = 0;
 33                 }else{            //否则继续进位,本位置0
 34                     whole[15+ 6-dNum] = ‘0‘;
 35                 }
 36             }
 37
 38             if ( dNum==5){
 39                 if (whole[15+ 6-dNum] >= ‘5‘)
 40                     X999 = 1;
 41                 whole[15+ 6-dNum] = 0x00;
 42             }
 43             //////////////////////////
 44
 45         }
 46         case 5:{
 47             cdat[4] = (char)  (((long) (dec *100000l))%10);        //0.000001位
 48             whole[15+ 5-dNum] = cdat[4] + 0x30;
 49             //四舍五入算法
 50             if (X999 == 1){
 51                 if (whole[15+ 5-dNum] < ‘9‘){        //小于9就加1
 52                     whole[15+ 5-dNum] += 1;
 53                     X999 = 0;
 54                 }else{            //否则继续进位,本位置0
 55                     whole[15+ 5-dNum]  = ‘0‘;
 56                 }
 57             }
 58
 59             if ( dNum==4){
 60                 if (whole[15+ 5-dNum] >= ‘5‘)
 61                     X999 = 1;
 62                 whole[15+ 5-dNum] = 0x00;
 63             }
 64             //////////////////////////
 65
 66         }
 67         case 4:{
 68             cdat[3] = (char)  (((long) (dec *10000l))%10);        //0.00001位
 69             whole[15+ 4-dNum] = cdat[3] + 0x30;
 70             //四舍五入算法
 71             if (X999 == 1){
 72                 if (whole[15+ 4-dNum] < 0x39){        //小于9就加1
 73                     whole[15+ 4-dNum] += 1;
 74                     X999 = 0;
 75                 }else{            //否则继续进位,本位置0
 76                     whole[15+ 4-dNum]  = ‘0‘;
 77                 }
 78             }
 79
 80             if ( dNum==3){
 81                 if (whole[15+ 4-dNum] >= ‘5‘)
 82                     X999 = 1;
 83                 whole[15+ 4-dNum] = 0x00;
 84             }
 85             //////////////////////////
 86
 87         }
 88         case 3:    {
 89             cdat[2] = (char)  (((long) (dec *1000l))%10);            //0.001位
 90             whole[15+ 3-dNum] = cdat[2] + 0x30;
 91             //四舍五入算法
 92             if (X999 == 1){
 93                 if (whole[15+ 3-dNum] < 0x39){        //小于9就加1
 94                     whole[15+ 3-dNum] += 1;
 95                     X999 = 0;
 96                 }else{            //否则继续进位,本位置0
 97                     whole[15+ 3-dNum]  = ‘0‘;
 98                 }
 99             }
100             if ( dNum==2){
101                 if (whole[15+ 3-dNum] >= ‘5‘)
102                     X999 = 1;
103                 whole[15+ 3-dNum] = 0x00;
104             }
105             //////////////////////////
106
107         }
108         case 2:{
109             cdat[1] = (char)  (((long) (dec *100l))%10);            //0.01位
110             whole[15+ 2-dNum] = cdat[1] + 0x30;
111             //四舍五入算法
112             if (X999 == 1)    {
113                 if (whole[15+ 2-dNum] < 0x39){        //小于9就加1
114                     whole[15+ 2-dNum] += 1;
115                     X999 = 0;
116                 }else{            //否则继续进位,本位置0
117                     whole[15+ 2-dNum]  = ‘0‘;
118                 }
119             }
120             if ( dNum==1){
121                 if (whole[15+ 2-dNum] >= ‘5‘)
122                     X999 = 1;
123                 whole[15+ 2-dNum] = 0x00;
124             }
125             //////////////////////////
126
127         }
128         case 1:{
129             cdat[0] = (char)  (((long) (dec *10l))%10);                //0.1位
130             whole[15+ 1-dNum] = cdat[0] + 0x30;
131             //四舍五入算法
132             if (X999 == 1){
133                 if (whole[15+ 1-dNum] < 0x39)
134                     whole[15+ 1-dNum] += 1;
135                 else{
136                     XtoZ = 1;
137                     whole[15+ 1-dNum] = ‘0‘;
138                 }
139                 X999 = 0;
140             }
141
142             if ( dNum==0){
143                 if (whole[15+ 1-dNum] >= ‘5‘)
144                     XtoZ = 1;
145                 whole[15+ 1-dNum] = 0x00;
146             }
147             /////////////////////////
148
149         }
150     }
151
152 /////////////////////添加小数点////////////////
153     whole[15 - dNum] = ‘.‘ ;
154
155 ///////////////////整数部分转换//////////////
156     cdat [0] = (char)(ida / 10000 ) ;
157     cdat [1] = (char)((ida % 10000) /1000);
158     cdat [2] = (char)((ida % 1000) /100);
159     cdat [3] = (char)((ida % 100) /10);
160     cdat [4] = (char)((ida % 10) /1);
161     for (i=0;i<5;i++){                        //转换成ASCII码
162         cdat[i] = cdat[i] + 48;
163     }
164
165     //四舍五入算法,整数部分(未完)
166     if (XtoZ == 1){
167         if (cdat[4] < ‘9‘){                //个位小于9
168             cdat[4] += 1;
169         }else{
170             cdat[4] = ‘0‘;
171             if (cdat[3] < ‘9‘){            //十位小于9
172                 cdat[3] += 1;
173             }else{
174                 cdat[3] = ‘0‘;
175                 if (cdat[2] < ‘9‘){        //百位小于9
176                     cdat[2] += 1;
177                 }else{
178                     cdat[2] = ‘0‘;
179                     if (cdat[1] < ‘9‘){    //千位小于9
180                         cdat[1] += 1;
181                     }else{
182                         cdat[1] = ‘0‘;
183                         cdat[0] += 1;        //万位加1
184                     }
185                 }
186             }
187         }
188         XtoZ = 0;
189     }
190
191     ////////////////////////////////////////////////////
192     if (cdat[0] == ‘0‘){
193         intLen = 4;
194         if (cdat[1] == ‘0‘){
195             intLen = 3;
196             if (cdat[2] == ‘0‘){
197                 intLen = 2;
198                 if (cdat[3] == ‘0‘)
199                     intLen = 1;
200             }
201         }
202     }
203
204     for (i=0;i<5;i++){
205         whole[10 + i - dNum] = cdat[i];
206     }
207 ///////////////////////拼合符点数/////////////////////////////////
208     if (negative == 1){
209         whole [ 14 - intLen - dNum] = ‘-‘;
210         for ( i=(14 - intLen - dNum) ;i<19; i++){
211             *pString = whole[i];
212             pString ++;
213         }
214     }else{
215         for ( i=(15 - intLen - dNum) ;i<19; i++){
216             *pString = whole[i];
217             pString ++;
218         }
219     }
220
221 }

时间： 2024-10-10 11:52:08

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