在 C++ 中将浮点数转换为 std::string

Posted 2023-02-25

【中文标题】在 C++ 中将浮点数转换为 std::string

【英文标题】：Convert float to std::string in C++

【发布时间】：2011-01-08 17:06:36

【问题描述】：

我有一个浮点值需要放入std::string。如何从浮点数转换为字符串？

float val = 2.5;
std::string my_val = val; // error here

【问题讨论】：

考虑阅读 Herb Sutter 的文章“庄园农场的字符串格式化程序”(gotw.ca/publications/mill19.htm)。它提供了五种最常见的格式化方式的示例，并讨论了它们的优缺点。

【参考方案1】：

从 C++11 开始，标准 C++ 库为函数 std::to_string(arg) 提供了各种支持的 arg 类型。

【讨论】：

在使用浮点数时注意 std::to_string() 可能出现的意外行为。 （请参阅此链接en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/to_string 上的示例输出）。

这应该被提升为最佳答案，因为大多数构建环境已经支持 C++11

【参考方案2】：

除非您担心性能，否则请使用string streams：

#include <sstream>
//..

std::ostringstream ss;
ss << myFloat;
std::string s(ss.str());

如果您对 Boost 没问题，lexical_cast<> 是一个方便的选择：

std::string s = boost::lexical_cast<std::string>(myFloat);

有效的替代品是例如FastFormat 或简单的 C 风格函数。

【讨论】：

考虑到这些函数很少被调用（调整窗口大小），这将是一个足够的解决方案，但是有没有更有效的方法？

如果您对 Boost 不满意，请编写您自己的词法转换函数；大约只有五行代码，构成了一个最有用的库函数（请参阅gotw.ca/publications/mill19.htm 了解基本实现）。

第一种方法，别忘了#include <sstream>。

@jackw11111，标题是一个非常重要的点，在答案中经常被忽略。 c++ 'streams' 尤其成问题。感谢您指出。如果你没有，我会这样做。

【参考方案3】：

重要： 阅读最后的说明。

快速回答： 使用to_string()。 （从 c++11 开始可用） 示例：

#include <iostream>   
#include <string>  

using namespace std;
int main ()

    string pi = "pi is " + to_string(3.1415926);
    cout<< "pi = "<< pi << endl;

  return 0;

自己运行：http://ideone.com/7ejfaU 这些也可用：

string to_string (int val);
string to_string (long val);
string to_string (long long val);
string to_string (unsigned val);
string to_string (unsigned long val);
string to_string (unsigned long long val);
string to_string (float val);
string to_string (double val);
string to_string (long double val);

重要提示： 正如@Michael Konečný 正确指出的那样，使用to_string() 充其量是有风险的，这很可能会导致意想不到的结果。 来自http://en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/to_string：

使用浮点类型 std::to_string 可能产生意外结果，因为返回的字符串中的有效位数可以为零，请参见示例。 返回值可能与std::cout 默认打印的值有很大不同，请参见示例。 std::to_string 依赖于当前语言环境进行格式化，因此并发调用 std::to_string 从 多个线程可能会导致调用的部分序列化。 C++17 提供std::to_chars 作为更高性能的独立于语言环境的 替代。

最好的方法是使用stringstream，就像@dcp 在his answer 中展示的那样。：

以下示例演示了此问题： 自己运行示例：https://www.jdoodle.com/embed/v0/T4k

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

template < typename Type > std::string to_str (const Type & t)

  std::ostringstream os;
  os << t;
  return os.str ();


int main ()


  // more info : https://en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/to_string
  double    f = 23.43;
  double    f2 = 1e-9;
  double    f3 = 1e40;
  double    f4 = 1e-40;
  double    f5 = 123456789;
  std::string f_str = std::to_string (f);
  std::string f_str2 = std::to_string (f2); // Note: returns "0.000000"
  std::string f_str3 = std::to_string (f3); // Note: Does not return "1e+40".
  std::string f_str4 = std::to_string (f4); // Note: returns "0.000000"
  std::string f_str5 = std::to_string (f5);

  std::cout << "std::cout: " << f << '\n'
    << "to_string: " << f_str << '\n'
    << "ostringstream: " << to_str (f) << "\n\n"
    << "std::cout: " << f2 << '\n'
    << "to_string: " << f_str2 << '\n'
    << "ostringstream: " << to_str (f2) << "\n\n"
    << "std::cout: " << f3 << '\n'
    << "to_string: " << f_str3 << '\n'
    << "ostringstream: " << to_str (f3) << "\n\n"
    << "std::cout: " << f4 << '\n'
    << "to_string: " << f_str4 << '\n'
    << "ostringstream: " << to_str (f4) << "\n\n"
    << "std::cout: " << f5 << '\n'
    << "to_string: " << f_str5 << '\n'
    << "ostringstream: " << to_str (f5) << '\n';

  return 0;

输出：

std::cout: 23.43
to_string: 23.430000
ostringstream: 23.43

std::cout: 1e-09
to_string: 0.000000
ostringstream: 1e-09

std::cout: 1e+40
to_string: 10000000000000000303786028427003666890752.000000
ostringstream: 1e+40

std::cout: 1e-40
to_string: 0.000000
ostringstream: 1e-40

std::cout: 1.23457e+08
to_string: 123456789.000000
ostringstream: 1.23457e+08 

【讨论】：

在使用浮点数时注意 std::to_string() 可能出现的意外行为。 （请参阅此链接en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/to_string 上的示例输出）。

【参考方案4】：

您可以定义一个模板，该模板不仅适用于双打，也适用于其他类型。

template <typename T> string tostr(const T& t)  
   ostringstream os; 
   os<<t; 
   return os.str(); 
 

然后你可以将它用于其他类型。

double x = 14.4;
int y = 21;

string sx = tostr(x);
string sy = tostr(y);

【参考方案5】：

在您的标准库提供std::to_chars 后使用它：

std::array<char, 32> buf;
auto result = std::to_chars(buf.data(), buf.data() + buf.size(), val);
if (result.ec == std::errc()) 
  auto str = std::string(buf.data(), result.ptr - buf.data());
  // use the string
 else 
  // handle the error

这种方法的优点是：

它独立于语言环境，可防止在将数据写入需要“.”的 JSON 等格式时出现错误。作为小数点 它提供最短的十进制表示和往返保证 它可能比其他标准方法更有效，因为它不使用语言环境并且不需要分配

不幸的是，std::to_string 对浮点的实用性有限，因为它使用固定表示，将小值四舍五入为零并为大值生成长字符串，例如

auto s1 = std::to_string(1e+40);
// s1 == 10000000000000000303786028427003666890752.000000

auto s2 = std::to_string(1e-40);
// s2 == 0.000000

如果P0645 标准提案获得批准，C++20 可能会获得更方便的std::format API，其优势与std::to_chars 相同。

【参考方案6】：

你可以在 C++11 中使用std::to_string

float val = 2.5;
std::string my_val = std::to_string(val);

【讨论】：

注意，不要复制-粘贴-提交-grace_period_edit 答案。复制粘贴编辑提交它们。我们得到一个自动标志。下次小心点。干杯

这与@dmckee 2013 年的回答基本相同。

@Yochai 当我 cout my_val 给出 5.20000 但当您将 val 分配给 50.2 或更大时，它给出的输出不准确。给出如下：50.000001 和 107.199997（对于 107.2）。这是什么原因？

【参考方案7】：

如果您担心性能，请查看Boost::lexical_cast 库。

【讨论】：

我认为您的意思是“如果您不担心性能”。 boost::lexical_cast 是您可以选择的最重的解决方案！

【参考方案8】：

This tutorial 给出了一个简单而优雅的解决方案，我将其转录：

#include <sstream>
#include <string>
#include <stdexcept>

class BadConversion : public std::runtime_error 
public:
  BadConversion(std::string const& s)
    : std::runtime_error(s)
     
;

inline std::string stringify(double x)

  std::ostringstream o;
  if (!(o << x))
    throw BadConversion("stringify(double)");
  return o.str();

...
std::string my_val = stringify(val);