我需要一个简单的浮点舍入函数,这样:

double round(double);

round(0.1) = 0
round(-0.1) = 0
round(-0.9) = -1

我可以在math.h中找到ceil()和floor() -但没有round()。

它是否以另一个名字出现在标准c++库中,或者它是否丢失了??


当前回答

Boost提供了一组简单的舍入函数。

#include <boost/math/special_functions/round.hpp>

double a = boost::math::round(1.5); // Yields 2.0
int b = boost::math::iround(1.5); // Yields 2 as an integer

有关更多信息,请参阅Boost文档。

编辑:从c++ 11开始,有std::round, std::lround和std::llround。

其他回答

编者注:下面的答案提供了一个简单的解决方案,其中包含几个实现缺陷(参见Shafik Yaghmour的答案以获得完整的解释)。注意,c++ 11已经将std::round、std::lround和std::llround作为内置程序。

c++ 98标准库中没有round()。不过你可以自己写。下面是round-half-up的实现:

double round(double d)
{
  return floor(d + 0.5);
}

c++ 98标准库中没有循环函数的可能原因是它实际上可以以不同的方式实现。以上是一种常见的方法,但还有其他的方法,如四舍五入到偶数,如果你要做很多四舍五入,这种方法的偏差更小,通常更好;不过实现起来有点复杂。

基于Kalaxy的响应,下面是一个模板化的解决方案,它将任何浮点数舍入为基于自然舍入的最接近的整数类型。如果值超出了整数类型的范围,它还会在调试模式下抛出一个错误,从而大致作为一个可行的库函数。

    // round a floating point number to the nearest integer
    template <typename Arg>
    int Round(Arg arg)
    {
#ifndef NDEBUG
        // check that the argument can be rounded given the return type:
        if (
            (Arg)std::numeric_limits<int>::max() < arg + (Arg) 0.5) ||
            (Arg)std::numeric_limits<int>::lowest() > arg - (Arg) 0.5)
            )
        {
            throw std::overflow_error("out of bounds");
        }
#endif

        return (arg > (Arg) 0.0) ? (int)(r + (Arg) 0.5) : (int)(r - (Arg) 0.5);
    }

round_f for ARM with math

static inline float round_f(float value)
{
    float rep;
    asm volatile ("vrinta.f32 %0,%1" : "=t"(rep) : "t"(value));
    return rep;
}

没有数学的ARM的round_f

union f__raw {
    struct {
        uint32_t massa  :23;
        uint32_t order  :8;
        uint32_t sign   :1;
    };
    int32_t     i_raw;
    float       f_raw;
};

float round_f(float value)
{
    union f__raw raw;
    int32_t exx;
    uint32_t ex_mask;
    raw.f_raw = value;
    exx = raw.order - 126;
    if (exx < 0) {
        raw.i_raw &= 0x80000000;
    } else if (exx < 24) {
        ex_mask = 0x00ffffff >> exx;
        raw.i_raw += 0x00800000 >> exx;
        if (exx == 0) ex_mask >>= 1;
        raw.i_raw &= ~ex_mask;
    };
    return  raw.f_raw;
};

正如在评论和其他回答中指出的那样,ISO c++标准库直到ISO c++ 11才添加round(),当时该函数是通过引用ISO C99标准数学库而引入的。

For positive operands in [½, ub] round(x) == floor (x + 0.5), where ub is 223 for float when mapped to IEEE-754 (2008) binary32, and 252 for double when it is mapped to IEEE-754 (2008) binary64. The numbers 23 and 52 correspond to the number of stored mantissa bits in these two floating-point formats. For positive operands in [+0, ½) round(x) == 0, and for positive operands in (ub, +∞] round(x) == x. As the function is symmetric about the x-axis, negative arguments x can be handled according to round(-x) == -round(x).

这导致了下面的压缩代码。它在各种平台上编译成合理数量的机器指令。我观察到gpu上最紧凑的代码,其中my_roundf()需要大约12条指令。根据处理器架构和工具链的不同,这种基于浮点的方法可能比在不同答案中引用的newlib基于整数的实现更快或更慢。

我使用Intel编译器版本13对my_roundf()与newlib roundf()实现进行了详尽的测试,同时使用/fp:strict和/fp:fast。我还检查了newlib版本是否与Intel编译器mathimf库中的roundf()匹配。对于双精度round()不可能进行详尽的测试,但是代码在结构上与单精度实现相同。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

float my_roundf (float x)
{
    const float half = 0.5f;
    const float one = 2 * half;
    const float lbound = half;
    const float ubound = 1L << 23;
    float a, f, r, s, t;
    s = (x < 0) ? (-one) : one;
    a = x * s;
    t = (a < lbound) ? x : s;
    f = (a < lbound) ? 0 : floorf (a + half);
    r = (a > ubound) ? x : (t * f);
    return r;
}

double my_round (double x)
{
    const double half = 0.5;
    const double one = 2 * half;
    const double lbound = half;
    const double ubound = 1ULL << 52;
    double a, f, r, s, t;
    s = (x < 0) ? (-one) : one;
    a = x * s;
    t = (a < lbound) ? x : s;
    f = (a < lbound) ? 0 : floor (a + half);
    r = (a > ubound) ? x : (t * f);
    return r;
}

uint32_t float_as_uint (float a)
{
    uint32_t r;
    memcpy (&r, &a, sizeof(r));
    return r;
}

float uint_as_float (uint32_t a)
{
    float r;
    memcpy (&r, &a, sizeof(r));
    return r;
}

float newlib_roundf (float x)
{
    uint32_t w;
    int exponent_less_127;

    w = float_as_uint(x);
    /* Extract exponent field. */
    exponent_less_127 = (int)((w & 0x7f800000) >> 23) - 127;
    if (exponent_less_127 < 23) {
        if (exponent_less_127 < 0) {
            /* Extract sign bit. */
            w &= 0x80000000;
            if (exponent_less_127 == -1) {
                /* Result is +1.0 or -1.0. */
                w |= ((uint32_t)127 << 23);
            }
        } else {
            uint32_t exponent_mask = 0x007fffff >> exponent_less_127;
            if ((w & exponent_mask) == 0) {
                /* x has an integral value. */
                return x;
            }
            w += 0x00400000 >> exponent_less_127;
            w &= ~exponent_mask;
        }
    } else {
        if (exponent_less_127 == 128) {
            /* x is NaN or infinite so raise FE_INVALID by adding */
            return x + x;
        } else {
            return x;
        }
    }
    x = uint_as_float (w);
    return x;
}

int main (void)
{
    uint32_t argi, resi, refi;
    float arg, res, ref;

    argi = 0;
    do {
        arg = uint_as_float (argi);
        ref = newlib_roundf (arg);
        res = my_roundf (arg);
        resi = float_as_uint (res);
        refi = float_as_uint (ref);
        if (resi != refi) { // check for identical bit pattern
            printf ("!!!! arg=%08x  res=%08x  ref=%08x\n", argi, resi, refi);
            return EXIT_FAILURE;
        }
        argi++;
    } while (argi);
    return EXIT_SUCCESS;
}

这里有两个问题:

舍入转换 类型转换。

四舍五入转换意味着四舍五入±浮动/双到最近的地板/天花板浮动/双。 也许你的问题到此为止了。 但如果希望返回Int/Long类型,则需要执行类型转换,因此“溢出”问题可能会影响您的解决方案。所以,检查一下函数中的错误

long round(double x) {
   assert(x >= LONG_MIN-0.5);
   assert(x <= LONG_MAX+0.5);
   if (x >= 0)
      return (long) (x+0.5);
   return (long) (x-0.5);
}

#define round(x) ((x) < LONG_MIN-0.5 || (x) > LONG_MAX+0.5 ?\
      error() : ((x)>=0?(long)((x)+0.5):(long)((x)-0.5))

来源:http://www.cs.tut.fi/~jkorpela/round.html