浮点字面量

浮点字面量定义了一个在源代码文件中指定其值的编译时常量。

语法

1			数字序列	十进制指数后缀	（可选）
2			数字序列	.	十进制指数	（可选）	后缀	（可选）
3			数字序列	（可选）	.	数字序列	十进制指数	（可选）	后缀	（可选）
4	0x|0X		十六进制数字序列	十六进制指数后缀	（可选）	(自 C++17 起)
5	0x|0X		十六进制数字序列	.	十六进制指数后缀	（可选）	(自 C++17 起)
6	0x|0X		十六进制数字序列	（可选）	.	十六进制数字序列	十六进制指数后缀	（可选）	(自 C++17 起)

1. 数字序列表示一个没有小数点的整数，在这种情况下指数不是可选的：1e10, 1e-5L。
2. 数字序列表示一个有小数点的整数，在这种情况下指数是可选的：1., 1.e-2。
3. 数字序列表示一个分数。指数是可选的：3.14, .1f, 0.1e-1L。
4. 表示一个没有基数分隔符的整数的十六进制数字序列。对于十六进制浮点文字量，指数永远是必需的：0x1ffp10, 0X0p-1。
5. 表示一个有基数分隔符的整数的十六进制数字序列。对于十六进制浮点文字量，指数永远是必需的：0x1.p0, 0xf.p-1。
6. 表示一个有基数分隔符的分数的十六进制数字序列。对于十六进制浮点文字量，指数永远是必需的：0x0.123p-1, 0xa.bp10l.。

​十进制指数的格式为

e | E	指数符号 (可选)   数字序列

​十六进制指数的格式为

p | P	指数符号 (可选)   数字序列  (自 C++17 起)

​指数符号，如果存在，则为 + 或 -。

​后缀，如果存在，则为 f, l, F, L, f16, f32, f64, f128, bf16, F16, F32, F64, F128, BF16 (自 C++23 起) 之一。后缀决定了浮点文字量的类型。

• (无后缀) 定义 double。
• f F 定义 float。
• l L 定义 long double。

• f16 F16 定义 std::float16_t
• f32 F32 定义 std::float32_t
• f64 F64 定义 std::float64_t
• f128 F128 定义 std::float128_t
• bf16 BF16 定义 std::bfloat16_t

 (自 C++23 起) 可选的单引号'可以插入到数字之间作为分隔符；在确定文字量值时，它们会被忽略。 (自 C++14 起)

解释

使用十进制科学计数法，这意味着浮点文字量的值为有效数字乘以 10 的 十进制指数次幂。例如，123e4 的数学含义是 123×10⁴。

如果浮点文字量以字符序列 0x 或 0X 开头，则该浮点文字量是十六进制浮点文字量。否则，它是十进制浮点文字量。

对于十六进制浮点文字量，有效数字被解释为十六进制有理数，并且指数的数字序列被解释为 2 的（十进制）整数幂，有效数字需要乘以该幂进行缩放。

double d = 0x1.4p3;// hex fraction 1.4 (decimal 1.25) scaled by 23, that is 10.0

 (自 C++17 起)

备注

直到 C++17，十六进制浮点文字量都不是 C++ 的一部分，尽管自 C++11 起就可以被 I/O 函数解析和打印：当启用 std::hexfloat 时，C++ I/O 流和 C I/O 流：std::printf, std::scanf 等。有关格式描述，请参阅 std::strtof。

功能测试宏	值	标准	注释
__cpp_hex_float	201603L	(C++17)	十六进制浮点文字量

示例

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <limits>
#include <typeinfo>
 
#define OUT(x) '\n' << std::setw(16) << #x << x
 
int main()
{
    std::cout
        << "Literal" "\t" "Printed value" << std::left
        << OUT( 58.            ) // double
        << OUT( 4e2            ) // double
        << OUT( 123.456e-67    ) // double
        << OUT( 123.456e-67f   ) // float, truncated to zero
        << OUT( .1E4f          ) // float
        << OUT( 0x10.1p0       ) // double
        << OUT( 0x1p5          ) // double
        << OUT( 0x1e5          ) // integer literal, not floating-point
        << OUT( 3.14'15'92     ) // double, single quotes ignored (C++14)
        << OUT( 1.18e-4932l    ) // long double
        << std::setprecision(39)
        << OUT( 3.4028234e38f  ) // float
        << OUT( 3.4028234e38   ) // double
        << OUT( 3.4028234e38l  ) // long double
        << '\n';
 
    static_assert(3.4028234e38f == std::numeric_limits<float>::max());
 
    static_assert(3.4028234e38f ==  // ends with 4
                  3.4028235e38f);   // ends with 5
 
    static_assert(3.4028234e38 !=   // ends with 4
                  3.4028235e38);    // ends with 5
 
    // Both floating-point constants below are 3.4028234e38
    static_assert(3.4028234e38f !=  // a float (then promoted to double)
                  3.4028234e38);    // a double
}

可能结果

Literal         Printed value
58.             58
4e2             400
123.456e-67     1.23456e-65
123.456e-67f    0
.1E4f           1000
0x10.1p0        16.0625
0x1p5           32
0x1e5           485
3.14'15'92      3.14159
1.18e-4932l     1.18e-4932
3.4028234e38f   340282346638528859811704183484516925440
3.4028234e38    340282339999999992395853996843190976512
3.4028234e38l   340282339999999999995912555211526242304

参考文献

• C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2023)
  • 5.13.4 浮点文字量 [lex.fcon]
• C++20 标准 (ISO/IEC 14882:2020)
  • 5.13.4 浮点文字量 [lex.fcon]
• C++17 标准 (ISO/IEC 14882:2017)
  • 5.13.4 浮点文字量 [lex.fcon]
• C++14 标准 (ISO/IEC 14882:2014)
  • 2.14.4 浮点文字量 [lex.fcon]
• C++11 标准 (ISO/IEC 14882:2011)
  • 2.14.4 浮点文字量 [lex.fcon]
• C++98 标准 (ISO/IEC 14882:1998)
  • 2.13.3 浮点文字量 [lex.fcon]