Stampa portatile di esponente di un doppio in iostreams C++

Question

Desidero stampare un valore doppio su std::cout portabile (GCC, clang, MSVC++) in modo che l'output sia lo stesso su tutte le piattaforme.

Ho un problema con la formattazione dell'esponente. Il seguente programma

#include <iostream> 
int main() 
{ 
    std::cout << 0.1e-7 << std::endl; 
    return 0; 
} 

ha questa uscita con GCC:

1e-08 

e la successiva uscita con MSVC

1e-008 

Come posso fare entrambe le uscite lo stesso?

Mi dispiace se questa è una domanda stupida ma non ho ancora trovato una risposta. Tutta la formattazione sembra evolvere intorno alla formattazione del tutto prima della mantissa ...

EDIT: L'uscita del GCC è 1e-08 non 1e-8 (come inizialmente indicato) in modo che è conforme. Dispiace per la confusione.

EDIT2: in realtà ribattezzato "mantissa" in "esponente" a seguito del commento di Dietmar. There also is a section on Wikipedia on mantissa vs. significant.

Answer 1

Non c'è manipolatore controllare la formattazione dell'esponente (presumo si intende l'esponente piuttosto che la mantissa, anche, il nome "ufficiale" utilizzato per la mantissa è significativo). Per peggiorare le cose, non riesco a vedere alcuna regola nello standard C che limiti la formattazione dell'esponente. Mi rendo conto che si tratta di C++ ma ai fini dei dettagli di formattazione, lo standard C++ si riferisce allo standard C.

L'unico approccio di cui sono a conoscenza è l'utilizzo di un proprio facet std::num_put<char> che formatta i valori come desiderato. Questo aspetto verrà quindi inserito in uno std::locale che a sua volta è imbue() edstd::cout. Un'implementazione potenziale potrebbe utilizzare la faccetta predefinita std::num_put<char> (o snprintf() che è, sfortunatamente, probabilmente più semplice) per formattare il numero in virgola mobile e quindi rimuovere gli zeri iniziali dall'esponente.

Answer 2

Mentre la risposta di Dietmar è l'unica risposta veramente portatile pulito e probabilmente, ho trovato per caso una risposta rapida-and-dirty: MSVC fornisce la funzione _set_output_format che è possibile utilizzare per passare a "esponente di stampa come due cifre".

La seguente classe RAII può essere istanziata nella funzione main() per fornire lo stesso comportamento di GCC, CLANG e MSVC.

class ScientificNotationExponentOutputNormalizer 
{ 
public: 
    unsigned _oldExponentFormat; 

    ScientificNotationExponentOutputNormalizer() : _oldExponentFormat(0) 
    { 
#ifdef _MSC_VER 
     // Set scientific format to print two places. 
     unsigned _oldExponentFormat = _set_output_format(_TWO_DIGIT_EXPONENT); 
#endif 
    } 

    ~ScientificNotationExponentOutputNormalizer() 
    { 
#ifdef _MSC_VER 
     // Enable old exponent format. 
     _set_output_format(_oldExponentFormat); 
#endif 
    } 
}; 

Answer 3

Il problema è che Visual C++ non stava seguendo lo standard C99. In Visual C++ 2015, _set_output_format stato rimosso dal compilatore ora segue lo standard:

I %e e %E identificatori di formato formattare un numero decimale come mantissa decimale ed esponente. Gli specificatori di formato %g e %G in alcuni casi formattano anche i numeri in questo modulo. Nelle versioni precedenti, il CRT generava sempre stringhe con esponenti a tre cifre.Ad esempio, printf("%e\n", 1.0) stamperebbe 1.000000e+000. Questo non era corretto: C richiede che se l'esponente è rappresentabile usando solo una o due cifre, allora solo due cifre devono essere stampate.

In Visual Studio 2005 è stato aggiunto un commutatore di conformità globale: _set_output_format. Un programma potrebbe chiamare questa funzione con l'argomento _TWO_DIGIT_EXPONENT, per abilitare la stampa esponenziale conforme. Il comportamento predefinito è stato modificato in modalità di stampa esponenziale conforme agli standard.

Vedere Breaking Changes in Visual C++ 2015. Per le versioni precedenti, vedere la risposta di @ Manuel.

FYI, nel C99 standard, possiamo leggere:

e, E

Un doppio argomento che rappresenta un numero a virgola mobile viene convertito in stile [-] d.ddd e (+ -) dd, dove c'è una cifra (che è diversa da zero se l'argomento è diverso da zero) prima del carattere del punto decimale e del numero di cifre dopo che è uguale alla precisione; se manca la precisione, viene preso come 6; se la precisione è zero e il flag # non è specificato, non viene visualizzato alcun carattere decimale. Il valore viene arrotondato al numero appropriato di cifre. Lo specificatore di conversione E produce un numero con E invece di e introduce l'esponente. L'esponente contiene sempre almeno due cifre e solo il numero di cifre in più necessario per rappresentare l'esponente. Se il valore è zero, l'esponente è zero. Un doppio argomento che rappresenta un infinito o NaN viene convertito nello stile di un identificatore di conversione f o F.

Questa è una differenza rispetto a C90 che non ha fornito alcuna indicazione riguardante la lunghezza esponenziale richiesta.

Nota che i recenti Visual C++ modifiche riguardano anche come stampare nan, inf ecc