为什么 float.repr return 与等效格式选项相比有不同的表示形式？

Question

为了了解 repr(x) 如何在 CPython 中用于浮点数，我检查了 float_repr 的源代码：

buf = PyOS_double_to_string(PyFloat_AS_DOUBLE(v),
                            'r', 0,
                            Py_DTSF_ADD_DOT_0,
                            NULL);

这调用 PyOS_double_to_string 格式代码 'r' 似乎被转换为格式代码 'g' 精度设置为 17:

precision = 17;
format_code = 'g';

所以我期望 repr(x) 和 f'{x:.17g}' 到 return 相同的表示。然而，情况似乎并非如此：

>>> repr(1.1)
'1.1'
>>> f'{1.1:.17g}'
'1.1000000000000001'
>>> 
>>> repr(1.225)
'1.225'
>>> f'{1.225:.17g}'
'1.2250000000000001'

我知道 repr 只需要 return 重建与内存中表示的完全相同的对象所需的数字，因此 '1.1' 显然足以取回1.1 但我想知道这与（内部使用的）.17g 格式化选项有何不同（或为什么）。

(Python 3.7.3)

Answer 1

您似乎在寻找后备方法：

/* The fallback code to use if _Py_dg_dtoa is not available. */

PyAPI_FUNC(char *) PyOS_double_to_string(double val,
                                         char format_code,
                                         int precision,
                                         int flags,
                                         int *type)
{
    char format[32];

条件回退方法的预处理器变量是 PY_NO_SHORT_FLOAT_REPR。如果已设置，则 dtoa 不会被编译为 it will fail:

/* if PY_NO_SHORT_FLOAT_REPR is defined, then don't even try to compile the following code */

大多数现代设置可能不是这种情况。 此问答解释了 when/why Python 选择任一方法：

现在 line 947 您拥有 _Py_dg_dtoa 可用的版本

/* _Py_dg_dtoa is available. */


static char *
format_float_short(double d, char format_code,
                   int mode, int precision,
                   int always_add_sign, int add_dot_0_if_integer,
                   int use_alt_formatting, const char * const *float_strings,
                   int *type)

你可以看到 g 和 r 有细微的差别（在评论中解释）

We used to convert at 1e17, but that gives odd-looking results for some values when a 16-digit 'shortest' repr is padded with bogus zeros.

case 'g':
    if (decpt <= -4 || decpt >
        (add_dot_0_if_integer ? precision-1 : precision))
        use_exp = 1;
    if (use_alt_formatting)
        vdigits_end = precision;
    break;
case 'r':
    /* convert to exponential format at 1e16.  We used to convert
       at 1e17, but that gives odd-looking results for some values
       when a 16-digit 'shortest' repr is padded with bogus zeros.
       For example, repr(2e16+8) would give 20000000000000010.0;
       the true value is 20000000000000008.0. */
    if (decpt <= -4 || decpt > 16)
        use_exp = 1;
    break;

它似乎与您描述的行为相符。请注意 "{:.16g}".format(1.225) 会产生 1.225

为什么 float.repr return 与等效格式选项相比有不同的表示形式？

Why does float.repr return a different representation compared to the equivalent formatting option?

python

floating-point

cpython

python-3.x

为什么 float.__repr__ return 与等效格式选项相比有不同的表示形式？

Why does float.__repr__ return a different representation compared to the equivalent formatting option?

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python-3.x

为什么 float.repr return 与等效格式选项相比有不同的表示形式？

Why does float.repr return a different representation compared to the equivalent formatting option?