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Floating constant

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C
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Expressions

允许浮点类型的值直接在表达式中使用。

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语法

浮点常量是一种 非左值 表达式，其形式为：

有效数字 指数  （可选） 后缀  （可选）

其中 有效数 的格式为

整数部分  （可选） . （可选） 小数部分  （可选）

指数 的形式为

e | E 指数符号  (可选) 数字序列 (1)
p | P 指数符号  (可选) 数字序列 (2) (自 C99 起)
1) 十进制浮点常量的指数语法
2) 十六进制浮点常量的指数语法

可在数字之间插入可选的单引号（ ' ）作为分隔符，编译时这些符号将被忽略。

(since C23)

说明

若 有效数字 以字符序列 0x 或 0X 开头，则该浮点常量为 十六进制浮点常量 。否则为 十进制浮点常量 。

对于 十六进制浮点常量 ， 有效数字 将被解释为十六进制有理数，而指数的 数字序列 将被解释为有效数字需要缩放到的2的整数次幂。 

double d = 0x1.2p3; // hex fraction 1.2 (decimal 1.125) scaled by 2^3, that is 9.0
 (since C99)

对于 十进制浮点常量 ， 有效数 被解释为十进制有理数，而指数的 数字序列 被解释为有效数需要缩放的10的整数次幂。 

double d = 1.2e3; // 十进制小数1.2乘以10^3，即1200.0

后缀

无后缀的浮点常量具有 double 类型。若 suffix 是字母 f 或 F ，则该浮点常量具有 float 类型。若 suffix 是字母 l 或 L ，则该浮点常量具有 long double 类型。

若实现预定义了宏 __STDC_IEC_60559_BFP__ ，则额外支持以下后缀及对应的浮点常量：

  • 若 后缀 为 df 或 DF ，该浮点常量具有类型 _Decimal32 ；
  • 若 后缀 为 dd 或 DD ，该浮点常量具有类型 _Decimal64 ；
  • 若 后缀 为 dl 或 DL ，该浮点常量具有类型 _Decimal128 。

十六进制浮点常量中不允许使用十进制浮点类型的后缀。

(C23 起)

可选部分

如果存在指数部分且未使用小数部分，小数点可以省略： 

double x = 1e0; // 浮点数 1.0（未使用小数点）

对于十进制浮点常量， 指数部分 是可选的。如果省略指数部分，小数点不可省略，且必须存在 整数部分 或 小数部分 。 

double x = 1.; // 浮点数 1.0（小数部分可选）
double y = .1; // 浮点数 0.1（整数部分可选）

对于十六进制浮点常量，指数部分不可省略，以避免因 f 后缀被误认为十六进制数字而产生的歧义。

(since C99)

可表示的值

浮点常量的求值结果要么是最接近的可表示值，要么是紧邻最接近可表示值的较大或较小可表示值，具体选择方式由实现定义（换言之，翻译期间的 默认舍入方向 由实现定义）。

所有相同源形式的浮点常量都会转换为具有相同值的相同内部格式。不同源形式的浮点常量，例如 1.23 和 1.230 ，不一定转换为相同的内部格式和值。

浮点常量可能转换为比其类型所指示的范围和精度更高的表示，具体由 FLT_EVAL_METHOD 指示。例如，常量 0.1f 在表达式中可能表现得如同 0.1L 。

若 FLT_RADIX 为2，十六进制浮点常量的求值结果即为该浮点常量所表示的精确值，并正确舍入到目标类型。

(since C99)

具有相同数值 x 但不同量子指数的十进制浮点类型浮点常量，例如 1230 . dd 、 1230.0dd 和 1.23e3dd ，具有可区分的内部表示形式。

十进制浮点类型浮点常量的量子指数 q 按以下方式确定： 10 q
在可能的情况下表示 有效数 最后一位数字位置上的1。如果上述确定的量子指数 q 和系数 c=x·10 -q
无法在浮点常量类型中精确表示，则 q 在类型限制范围内按需增大，同时 c 相应减小并进行必要的舍入。该舍入可能导致零或无穷大。若（可能经舍入后的） c 在 q 达到最大值后仍超出允许范围，则生成的浮点常量值为正无穷大。

(C23起)

注释

当浮点常量转换为内部表示时，采用默认的 舍入方向 和 精度 ，且即使 #pragma STDC FENV_ACCESS 生效（对于字符串的执行时转换，可使用 strtod ），也不会引发 浮点异常 。请注意，这与浮点类型的 算术常量表达式 有所不同。

浮点常量中的字母不区分大小写 ，但十进制浮点类型的后缀不能同时使用大写和小写字母 (C23起) ： 0x1 . ep + 3 和 0X1 . EP + 3 表示相同的浮点数值 15.0 。

由 setlocale 指定的小数点对浮点常量的语法没有影响：小数点字符始终为句点。

与整数不同，并非所有浮点数值都能直接通过十进制 甚至十六进制 (C99起) 常量语法表示 ：宏 NAN 和 INFINITY 以及函数如 nan 提供了生成这些特殊值的方法 (C99起) 。需注意 0x1 . FFFFFEp128f 虽然看似是IEEE浮点数NaN，实际上在该格式中会溢出为无穷大。

不存在负浮点常量；诸如 - 1.2 的表达式是应用于浮点常量 1.2 的 算术运算符 一元减号。注意特殊值负零可以通过 - 0.0 构造。

示例

运行此代码 
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("15.0     = %a\n", 15.0);
    printf("0x1.ep+3 = %f\n", 0x1.ep+3);
    // 超出 double 类型范围的常量
    printf("+2.0e+308 --> %g\n",  2.0e+308);
    printf("+1.0e-324 --> %g\n",  1.0e-324);
    printf("-1.0e-324 --> %g\n", -1.0e-324);
    printf("-2.0e+308 --> %g\n", -2.0e+308);
}

输出： 

15.0     = 0x1.ep+3
0x1.ep+3 = 15.000000
+2.0e+308 --> inf
+1.0e-324 --> 0
-1.0e-324 --> -0
-2.0e+308 --> -inf

参考文献

  • C23 标准 (ISO/IEC 9899:2024):
  • 6.4.4.2 浮点常量 (p: TBD)
  • C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018):
  • 6.4.4.2 浮点常量 (p: 47-48)
  • C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011):
  • 6.4.4.2 浮点常量 (p: 65-66)
  • C99标准（ISO/IEC 9899:1999）：
  • 6.4.4.2 浮点常量（页码：57-58）
  • C89/C90 标准 (ISO/IEC 9899:1990):
  • 3.1.3.1 浮点常量

参见

C++ 文档 关于 浮点数字面量