java - Java 编译器的文本到浮点值转换与 strtod 有何不同？

Question

Java 语言规范 point 3.10.2规定浮点值按照 IEEE 754 标准中的指定进行转换。对于 strtod，C 标准指定了函数如何将文本转换为浮点值。就表述本身而言，两者似乎涵盖了相同的案例。我不确定的是，舍入规则如何？ Java 编译器执行的转换是否与 strtod 执行的转换不同？

背景是我想编译为 Java 字节码代码，因此需要将 float/double 值的文本表示转换为类文件中的表示。

例如，以下 Java 代码打印更精确的值:

double value = 1.23412991913372577889911;
System.out.println(value);
// Output: 1.2341299191337258

使用 strtod 转换相同的值并将其打印出来打印一个不太精确的值:

const char* textual = "1.23412991913372577889911";
double result = strtod(textual, ...);
std::cout << result << std::endl;
// Output: 1.23413

这是输出问题，还是值实际上以不同的方式转换？

编辑:正如 Pascal Cuoq 评论的那样，当以全精度打印出值时(我通过设置 std::cout. precision() 这样做)，这些值相等，所以我假设转换会产生相同的值。我想我会为此做一个测试。 :-)

Answer 1

是的，存在差异。这是我能找到的两个。

1. Java 支持数字之间使用下划线。从规范来看:

   Underscores are allowed as separators between digits that denote the whole-number part, and between digits that denote the fraction part, and between digits that denote the exponent.

   对于您的情况来说，这应该不是问题。您只需删除所有下划线。

2. Java 强制执行 IEEE 754 浮点算术的舍入到最接近的规则。来自 Java spec (语言规范引用 Double.valueOf):

   [This] exact numerical value is then conceptually converted to an "infinitely precise" binary value that is then rounded to type double by the usual round-to-nearest rule of IEEE 754 floating-point arithmetic, which includes preserving the sign of a zero value.

   strtod 的舍入模式是实现定义的，IIUC 甚至允许 1 ULP 的误差。来自 C99 规范(strtod 文档引用第 6.4.4.2 节):

   For decimal floating constants, and also for hexadecimal floating constants when FLT_RADIX is not a power of 2, the result is either the nearest representable value, or the larger or smaller representable value immediately adjacent to the nearest representable value, chosen in an implementation-defined manner.

   仅当您的 C 编译器支持附录 F:IEC 60559 浮点运算时，strtod 才保证符合 IEEE 754(IEC 60559 和 IEEE 754 是等效的) :

   The translation time conversion of floating constants and the strtod, strtof, strtold, fprintf, fscanf, and related library functions in <stdlib.h>, <stdio.h>, and <wchar.h> provide IEC 60559 binary-decimal conversions.

另请注意，strtod 仅从 C99 开始(Java 从版本 5 开始)才支持十六进制浮点表示法。因此，请检查您的 strtod 实现的行为方式。