D.2.6 浮動小数点数の書式指定 (1)

• フォーマット・フラグ showpos の設定によって、非負値の表示の先頭に + をつけるかどうかを決める。

  test-showpos.C

  
  

  #include <iostream.h>
  #include <iomanip.h>
  
  int main()
  {
    for (int i = 0; i <= 10; i++) {
      cout << setw(5) << - 1.0 + 0.2 * i;
    }
    cout << endl;
    cout.setf(ios::showpos);
    for (int i = 0; i <= 10; i++) {
      cout << setw(5) << - 1.0 + 0.2 * i;
    }
    cout << endl;
    return 0;
  }
  

  test-showpos.out

  
  

  mathpc00% ./test-showpos 
     -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2    0  0.2  0.4  0.6  0.8    1
     -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2   +0 +0.2 +0.4 +0.6 +0.8   +1
  mathpc00%
  

• フォーマット・フラグ showpoint の設定によって、 どうかを決める。

  test-showpoint.C

  
  

  #include <iostream.h>
  #include <iomanip.h>
  
  int main()
  {
    int i;
    for (i = 0; i <= 10; i++) {
      cout << setw(5) << - 1.0 + 0.2 * i << endl;
    }
    cout.setf(ios::showpoint);
    for (i = 0; i <= 10; i++) {
      cout << setw(5) << - 1.0 + 0.2 * i << endl;
    }
    return 0;
  }
  

  test-showpoint.out

  
  

  mathpc00% ./test-showpoint 
     -1
   -0.8
   -0.6
   -0.4
   -0.2
      0
    0.2
    0.4
    0.6
    0.8
      1
  -1.00000
  -0.800000
  -0.600000
  -0.400000
  -0.200000
  0.00000
  0.200000
  0.400000
  0.600000
  0.800000
  1.00000
  mathpc00%
  

• フォーマット・フラグ fixed の設定によって、 固定小数点形式で表示するかどうかを決める。 floatfield は fixed と scientific の論理和になっている。

  test-fixed.C

  
  

  #include <iostream.h>
  #include <iomanip.h>
  
  void print()
  {
    int i;
    double x1, x2;
    x1 = x2 = 1;
    for (i = 1; i <= 8; i++) {
      cout << x1 << " " << x2 << endl;
      x1 *= 8; x2 /= 8;
    }
    cout << endl;
  }
  
  int main()
  {
    cout << "default" << endl;
    print();
  
    cout << "cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);" << endl;
    cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
    print();
  
    cout << "resetiosflags(ios::fixed);" << endl;
    cout << resetiosflags(ios::fixed);
    print();
  
    // cout << fixed; とはできないのかな？
    cout << "setiosflags(ios::fixed);" << endl;
    cout << setiosflags(ios::fixed);
    print();
  
    // これでもリセットされるか？
    cout << "resetiosflags(ios::floatfield);" << endl;
    cout << resetiosflags(ios::floatfield);
    print();
  
    return 0;
  }
  

  test-fixed.out

  
  

  mathpc00% ./test-fixed
  default
  1 1
  8 0.125
  64 0.015625
  512 0.00195312
  4096 0.000244141
  32768 3.05176e-05
  262144 3.8147e-06
  2.09715e+06 4.76837e-07
  
  cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
  1.000000 1.000000
  8.000000 0.125000
  64.000000 0.015625
  512.000000 0.001953
  4096.000000 0.000244
  32768.000000 0.000031
  262144.000000 0.000004
  2097152.000000 0.000000
  
  resetiosflags(ios::fixed);
  1 1
  8 0.125
  64 0.015625
  512 0.00195312
  4096 0.000244141
  32768 3.05176e-05
  262144 3.8147e-06
  2.09715e+06 4.76837e-07
  
  setiosflags(ios::fixed);
  1.000000 1.000000
  8.000000 0.125000
  64.000000 0.015625
  512.000000 0.001953
  4096.000000 0.000244
  32768.000000 0.000031
  262144.000000 0.000004
  2097152.000000 0.000000
  
  resetiosflags(ios::floatfield);
  1 1
  8 0.125
  64 0.015625
  512 0.00195312
  4096 0.000244141
  32768 3.05176e-05
  262144 3.8147e-06
  2.09715e+06 4.76837e-07
  
  mathpc00%
  

• フォーマット・フラグ scientific の設定によって、 固定小数点形式で表示するかどうかを決める。

  test-scientific.C

  
  

  #include <iostream.h>
  #include <iomanip.h>
  
  void print()
  {
    int i;
    double x1, x2;
    x1 = x2 = 1;
    for (i = 1; i <= 8; i++) {
      cout << x1 << " " << x2 << endl;
      x1 *= 8; x2 /= 8;
    }
    cout << endl;
  }
  
  int main()
  {
    cout << "default" << endl;
    print();
  
    cout << "cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);" << endl;
    cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
    print();
  
    cout << "resetiosflags(ios::scientific);" << endl;
    cout << resetiosflags(ios::scientific);
    print();
  
    // #include <ios> とすると cout << scientific; とするだけで良いのか？
    cout << "setiosflags(ios::scientific);" << endl;
    cout << setiosflags(ios::scientific);
    print();
  
    // これでもリセットされるか？
    cout << "resetiosflags(ios::floatfield);" << endl;
    cout << resetiosflags(ios::floatfield);
    print();
  
    return 0;
  }
  

  test-scientific.out

  
  

  mathpc00% ./test-scientific
  default
  1 1
  8 0.125
  64 0.015625
  512 0.00195312
  4096 0.000244141
  32768 3.05176e-05
  262144 3.8147e-06
  2.09715e+06 4.76837e-07
  
  cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
  1.000000e+00 1.000000e+00
  8.000000e+00 1.250000e-01
  6.400000e+01 1.562500e-02
  5.120000e+02 1.953125e-03
  4.096000e+03 2.441406e-04
  3.276800e+04 3.051758e-05
  2.621440e+05 3.814697e-06
  2.097152e+06 4.768372e-07
  
  resetiosflags(ios::scientific);
  1 1
  8 0.125
  64 0.015625
  512 0.00195312
  4096 0.000244141
  32768 3.05176e-05
  262144 3.8147e-06
  2.09715e+06 4.76837e-07
  
  setiosflags(ios::scientific);
  1.000000e+00 1.000000e+00
  8.000000e+00 1.250000e-01
  6.400000e+01 1.562500e-02
  5.120000e+02 1.953125e-03
  4.096000e+03 2.441406e-04
  3.276800e+04 3.051758e-05
  2.621440e+05 3.814697e-06
  2.097152e+06 4.768372e-07
  
  resetiosflags(ios::floatfield);
  1 1
  8 0.125
  64 0.015625
  512 0.00195312
  4096 0.000244141
  32768 3.05176e-05
  262144 3.8147e-06
  2.09715e+06 4.76837e-07
  
  mathpc00%
  

• 精度 (小数点以下の桁数) を指定するには、 precision() メンバー関数または setprecision マニュピュレーター を用いる。

  test-precision.C

  
  

  #include <iostream.h>
  #include <iomanip.h>
  #include <cmath>
  
  int main()
  {
    int i;
    double pi = atan(1.0) * 4;
  
    cout << "デフォールトでは精度" << cout.precision() << "桁である" << endl;
    for (i = 1; i <= 16; i++) {
      cout.precision(i);
      cout << setw(2) << i << ":" << pi << endl;
    }
    for (i = 1; i <= 16; i++)
      cout << setw(2) << i << ":" << setprecision(i) << pi << endl;
  
    return 0;
  }
  

  test-precision.out

  
  

  mathpc00% ./test-precision
  デフォールトでは精度6桁である
   1:3
   2:3.1
   3:3.14
   4:3.142
   5:3.1416
   6:3.14159
   7:3.141593
   8:3.1415927
   9:3.14159265
  10:3.141592654
  11:3.1415926536
  12:3.14159265359
  13:3.14159265359
  14:3.1415926535898
  15:3.14159265358979
  16:3.141592653589793
   1:3
   2:3.1
   3:3.14
   4:3.142
   5:3.1416
   6:3.14159
   7:3.141593
   8:3.1415927
   9:3.14159265
  10:3.141592654
  11:3.1415926536
  12:3.14159265359
  13:3.14159265359
  14:3.1415926535898
  15:3.14159265358979
  16:3.141592653589793
  mathpc00%
  

testformat1.C

#include <iostream.h>

void print()
{
  int i;
  double x1, x2;
  x1 = x2 = 1;
  for (i = 1; i <= 30; i++) {
    cout << x1 << " " << x2 << endl;
    x1 *= 2; x2 /= 2;
  }
}
int main()
{
  cout << "何もしないと C の %g 状態" << endl;
  print();
  cout << "cout.setf(ios::showpoint);" << endl;
  cout.setf(ios::showpoint);
  print();
  cout << "cout.setf(ios::fixes, ios::floatfield); とすると %f 相当" << endl;
  cout << "cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);" << endl;
  cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
  print();
  cout << "cout.unsetf(ios::showpoint); としても変化なし？" << endl;
  cout << "cout.unsetf(ios::showpoint);" << endl;
  cout.unsetf(ios::showpoint);
  print();
  cout << "cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield); とすると %e 相当" << endl;
  cout << "cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);" << endl;
  cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
  print();
  cout << "cout.precision(16); ... この場合は小数点以下の桁数" << endl;
  cout.precision(16);
  cout << "  12345678901234567890" << endl;
  print();
  cout << "cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);" << endl;
  cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
  cout << "  12345678901234567890" << endl;
  print();
}

testformat1.out

mathpc00% g++ -o testformat1.C
mathpc00% ./testformat1	
何もしないと C の %g 状態
1 1
2 0.5
4 0.25
8 0.125
16 0.0625
32 0.03125
64 0.015625
128 0.0078125
256 0.00390625
512 0.00195312
1024 0.000976562
2048 0.000488281
4096 0.000244141
8192 0.00012207
16384 6.10352e-05
32768 3.05176e-05
65536 1.52588e-05
131072 7.62939e-06
262144 3.8147e-06
524288 1.90735e-06
1.04858e+06 9.53674e-07
2.09715e+06 4.76837e-07
4.1943e+06 2.38419e-07
8.38861e+06 1.19209e-07
1.67772e+07 5.96046e-08
3.35544e+07 2.98023e-08
6.71089e+07 1.49012e-08
1.34218e+08 7.45058e-09
2.68435e+08 3.72529e-09
5.36871e+08 1.86265e-09
cout.setf(ios::showpoint);
1.00000 1.00000
2.00000 0.500000
4.00000 0.250000
8.00000 0.125000
16.0000 0.0625000
32.0000 0.0312500
64.0000 0.0156250
128.000 0.00781250
256.000 0.00390625
512.000 0.00195312
1024.00 0.000976562
2048.00 0.000488281
4096.00 0.000244141
8192.00 0.000122070
16384.0 6.10352e-05
32768.0 3.05176e-05
65536.0 1.52588e-05
131072. 7.62939e-06
262144. 3.81470e-06
524288. 1.90735e-06
1.04858e+06 9.53674e-07
2.09715e+06 4.76837e-07
4.19430e+06 2.38419e-07
8.38861e+06 1.19209e-07
1.67772e+07 5.96046e-08
3.35544e+07 2.98023e-08
6.71089e+07 1.49012e-08
1.34218e+08 7.45058e-09
2.68435e+08 3.72529e-09
5.36871e+08 1.86265e-09
cout.setf(ios::fixes, ios::floatfield); とすると %f 相当
cout.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
1.000000 1.000000
2.000000 0.500000
4.000000 0.250000
8.000000 0.125000
16.000000 0.062500
32.000000 0.031250
64.000000 0.015625
128.000000 0.007812
256.000000 0.003906
512.000000 0.001953
1024.000000 0.000977
2048.000000 0.000488
4096.000000 0.000244
8192.000000 0.000122
16384.000000 0.000061
32768.000000 0.000031
65536.000000 0.000015
131072.000000 0.000008
262144.000000 0.000004
524288.000000 0.000002
1048576.000000 0.000001
2097152.000000 0.000000
4194304.000000 0.000000
8388608.000000 0.000000
16777216.000000 0.000000
33554432.000000 0.000000
67108864.000000 0.000000
134217728.000000 0.000000
268435456.000000 0.000000
536870912.000000 0.000000
cout.unsetf(ios::showpoint); としても変化なし？
cout.unsetf(ios::showpoint);
1.000000 1.000000
2.000000 0.500000
4.000000 0.250000
8.000000 0.125000
16.000000 0.062500
32.000000 0.031250
64.000000 0.015625
128.000000 0.007812
256.000000 0.003906
512.000000 0.001953
1024.000000 0.000977
2048.000000 0.000488
4096.000000 0.000244
8192.000000 0.000122
16384.000000 0.000061
32768.000000 0.000031
65536.000000 0.000015
131072.000000 0.000008
262144.000000 0.000004
524288.000000 0.000002
1048576.000000 0.000001
2097152.000000 0.000000
4194304.000000 0.000000
8388608.000000 0.000000
16777216.000000 0.000000
33554432.000000 0.000000
67108864.000000 0.000000
134217728.000000 0.000000
268435456.000000 0.000000
536870912.000000 0.000000
cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield); とすると %e 相当
cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
1.000000e+00 1.000000e+00
2.000000e+00 5.000000e-01
4.000000e+00 2.500000e-01
8.000000e+00 1.250000e-01
1.600000e+01 6.250000e-02
3.200000e+01 3.125000e-02
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1.280000e+02 7.812500e-03
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