43、浮点数值转换为字符串的方法与实现

浮点数值转换为字符串的方法与实现

在编程中，将浮点数值转换为字符串是一项常见且重要的任务。本文将详细介绍如何将浮点数值转换为字符串，包括十进制表示法和指数（科学）表示法的转换。

1. 浮点数值转换概述

浮点数值可以以两种形式转换为字符串：
- 十进制表示法转换（例如，± xxx.yyy 格式）
- 指数（科学）表示法转换（例如，± x.yyyyye ± zz 格式）

无论最终输出格式如何，将浮点形式的值转换为字符串需要两个不同的操作：
1. 将尾数转换为适当的数字字符串。
2. 将指数转换为数字字符串。

然而，这并非简单地将两个整数值转换为十进制字符串并连接它们（在尾数和指数之间加上 e）。主要问题在于：
- 尾数不是整数值，而是定点小数二进制值。简单地将其视为 n 位二进制值（n 为尾数位数）几乎总是会导致错误的转换。
- 指数虽然大致是整数值，但它表示 2 的幂，而不是 10 的幂。将 2 的幂显示为整数值不适用于十进制浮点表示。

在 x86 - 64 上有三种浮点格式：单精度（32 位 real4）、双精度（64 位 real8）和扩展精度（80 位 real10）。x87 FPU 在将值加载到 FPU 时会自动将 real4 和 real8 格式转换为 real10。因此，在转换过程中使用 x87 FPU 进行所有浮点运算，我们只需编写代码将 real10 值转换为字符串形式。

real10 浮点值具有 64 位尾数，这不是 64 位整数，而是表示 0 到略小于 2 之间的值。

2. 尾数转换为字符串

为了以大