C++ float 和 double

在 C++ 中，float 和 double 数据类型都用于表示浮点值。浮点数用于表示小数和指数值。例如：

// creating float type variables
float num1 = 3.0f;
float num2 = 3.5f;
float num3 = 3E-5f; // 3x10^-5

// creating double type variables
double num4 = 3.0;
double num5 = 3.5;
double num6 = 3E-5; // 3x10^-5

我们必须在 float 值末尾添加后缀 f 或 F。这是因为编译器默认将没有后缀的小数值解释为 double。

考虑以下代码。

float a = 5.6;

在这里，我们将一个 double 值赋给了一个 float 变量。

在这种情况下，编译器会自动将 5.6 转换为 float，然后再将其赋给变量 a。这可能会导致数据丢失。如需了解更多信息，请访问 C++ 类型转换。

float 和 double 的区别

注意：除非有特定要求，否则请始终使用 double 而不是 float，因为在处理大数字时，float 变量可能容易引入错误。

示例 1：C++ float 和 double

#include <iomanip>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // Creating a double type variable
    double a = 3.912348239293;

    // Creating a float type variable
    float b = 3.912348239293f;

    // Printing the two variables
    cout << "Double Type Number  = " << a << endl;
    cout << "Float Type Number   = " << b << endl;

    return 0;
}

输出

Double Type Number  = 3.91235
Float Type Number   = 3.91235

注意：此示例使用的编译器 (MinGW 编译器) 允许 6 位数字。因此，我们的变量值被编译器四舍五入并截断为 6 位数字。

使用 setprecision() 指定小数点位数

我们可以使用 setprecision() 函数指定在 cout 中打印的小数位数。

此函数定义在 iomanip 头文件中，它代表输入/输出操纵。

示例 2：对浮点数使用 setprecision()

#include <iomanip>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    // Creating a double type variable
    double a = 3.912348239293;

    // Creating a float type variable
    float b = 3.912348239293f;

    // Setting the precision to 12 decimal places
    cout << setprecision(13);

    // Printing the two variables
    cout << "Double Type Number  = " << a << endl;
    cout << "Float Type Number   = " << b << endl;

    return 0;
}

输出

Double Type Number  = 3.912348239293
Float Type Number   = 3.912348270416

从上面的示例可以看出，我们将精度指定到了 13 位。

cout << setprecision(13);

我们赋给变量的浮点值也包含 13 位数字。

然而，由于 float 的精度最高只有 7 位，当超过其精度时，它会显示垃圾值。

我们的 double 变量显示了正确的数字，因为它具有 15 位的精度，而数字本身包含 13 位。

作为替代，我们可以在打印时为不同的变量指定不同的精度。

示例 3：为不同变量指定不同精度

#include <iomanip>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    // Creating a double type variable
    double a = 3.912348239293;

    // Creating a float type variable
    float b = 3.912348239293f;

    // Setting precision to 11 for double
    cout << "Double Type Number  = " << setprecision(11) << a << endl;

    // Setting precision to 7 for float
    cout << "Float Type Number   = " << setprecision(7) << b << endl;

    return 0;
}

输出

Double Type Number  = 3.9123482393
Float Type Number   = 3.912348

从上面的程序可以看出，我们为 float 和 double 设置了两个不同的精度值。

在这两种情况下，精度都小于数字的实际位数。因此，最后一位被四舍五入，其余的被截断。

注意：如果我们指定的精度大于数据类型本身的精度 (float 为 7 位，double 为 15 位)，那么编译器将在超过精度限制后给出垃圾值，正如在示例 2 中 float 输出所示。

处理指数数

如上所述，float 和 double 也可用于表示指数数。例如：

// ex = 325 X (10 ^ 25)
double ex = 325E25;

C++ 以一种称为科学计数法的格式输出指数数和非常大的数字。变量 ex 由于是一个非常大的数字，默认情况下将以这种格式输出。

为了强制 C++ 以 scientific 格式显示我们的浮点数，无论数字大小如何，我们会在 cout 中使用格式说明符 scientific。

double num = 3.25;

// ex = 325 X (10 ^ 25)
double ex = 325E25;

// using scientific format
cout << scientific << num;
cout << scientific << ex;

除此之外，还有一个格式说明符称为 fixed，它以十进制格式显示浮点数。

这类似于仅使用 cout 而不使用 setprecision() 来显示浮点数，不同之处在于 fixed 显示最多 6 位小数。

另一方面，仅使用 cout 会根据特定的编译器显示数字 (在MinGW 编译器的情况下，总共显示 6 位数字，包括小数点前的数字)。

示例 4：Fixed 和 Scientific 格式

#include <iomanip>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    // Creating a decimal double type variable
    double a = 3.912348239293;

    // Creating an exponential double type variable
    double ex1 = 325e+2;

    // Creating a float type variable
    float b = 3.912348239293f;

    // Creating an exponential float type variable
    float ex2 = 325e+2f;

    // Displaying output with fixed
    cout << "Displaying Output With fixed:" << endl;
    cout << "Double Type Number 1 = " << fixed << a << endl;
    cout << "Double Type Number 2  = " << fixed << ex1 << endl;
    cout << "Float Type Number 1   = " << fixed << b << endl;
    cout << "Float Type Number 2   = " << fixed << ex2 << endl;

    // Displaying output with scientific
    cout << "\nDisplaying Output With scientific:" << endl;
    cout << "Double Type Number 1  = " << scientific << a << endl;
    cout << "Double Type Number 2  = " << scientific << ex1 << endl;
    cout << "Float Type Number 1   = " << scientific << b << endl;
    cout << "Float Type Number 2   = " << scientific << ex2 << endl;
    return 0;
}

输出

Displaying Output With fixed:
Double Type Number 1  = 3.912348
Double Type Number 2  = 32500.000000
Float Type Number 1   = 3.912348
Float Type Number 2   = 32500.000000

Displaying Output With scientific:
Double Type Number 1  = 3.912348e+000
Double Type Number 2  = 3.250000e+004
Float Type Number 1   = 3.912348e+000
Float Type Number 2   = 3.250000e+004

long double

除了 float 和 double 之外，还有另一种可以存储浮点数的 C++ 数据类型。这就是 long double。

它通常占用 12 字节的空间 (取决于使用的计算机系统)，并且其精度至少与 double 相同，但大多数情况下，它大于 double 的精度。

long double 值应以 L 结尾。例如：

// declaring a long double variable

long double num_ldb = 2.569L;

注意：C++ 支持的浮点数据类型有 float、double 和 long double。没有 long float。