Python float() 构造浮点数对象

说明

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Python 的 float() 返回从数字或字符串生成的浮点数。如果参数是个字符串，则应包含一个十进制数字，前面可选带上符号，也可选前后带有空白符。

语法

float([x]) 返回从数字或字符串 x 生成的浮点数。

class float([x])

如果参数是个字符串，则应包含一个十进制数字，前面可选带上符号，也可选前后带有空白符。符号可以是'+' 或 '-'；'+' 符号对值没有影响。参数也可以是一个代表 NaN（非数字）或正负无穷大的字符串。更确切地说，在去除前导和尾部的空白符后，输入参数必须符合以下语法：

sign           ::=  "+" | "-"
infinity       ::=  "Infinity" | "inf"
nan            ::=  "nan"
numeric_value  ::=  floatnumber | infinity | nan
numeric_string ::=  [sign] numeric_value

这里的 floatnumber 是指 Python 的浮点数格式，在浮点数字面值中有介绍。大小写没有关系，所以“inf”、“Inf”、“INFINITY”、“iNfINity”都可接受为正无穷的拼写形式。

另一方面，如果实参是整数或浮点数，则返回具有相同值（在 Python 浮点精度范围内）的浮点数。如果实参在 Python 浮点精度范围外，则会触发 OverflowError。

对于一个普通 Python 对象 x，float(x) 会委托给 x.__float__()。如果 __float__() 未定义则将回退至 __index__()。

如果没有实参，则返回 0.0 。

浮点数字面值

浮点数字面值词法定义如下：

floatnumber   ::=  pointfloat | exponentfloat
pointfloat    ::=  [digitpart] fraction | digitpart "."
exponentfloat ::=  (digitpart | pointfloat) exponent
digitpart     ::=  digit (["_"] digit)*
fraction      ::=  "." digitpart
exponent      ::=  ("e" | "E") ["+" | "-"] digitpart

注意，解析时，整数和指数部分总以 10 为基数。例如，077e010 是合法的，表示的数值与 77e10 相同。浮点数字面值的支持范围取决于具体实现。整数字面值支持用下划线分组数字。

浮点数字面值示例如下：

3.14    10.    .001    1e100    3.14e-10    0e0    3.14_15_93

在 3.6 版更改: 现已支持在字面值中，用下划线分组数字。

使用示例

一些示例：

>>> float('+1.23')
1.23
>>> float('   -12345\n')
-12345.0
>>> float('1e-003')
0.001
>>> float('+1E6')
1000000.0
>>> float('-Infinity') # 无穷小

# for NaN
float("nan")
float("NaN")
# 以上均返回缺失值
# nan

# for inf/infinity
float("inf")
float("InF")
float("InFiNiTy")
float("infinity")
# 以上均返回无穷大
# -inf

版本迭代

近期版本中关于浮点数的更新情况：

在 3.6 版更改: 您可以使用下划线将代码文字中的数字进行分组。
在 3.7 版更改: x 现在只能作为位置参数。
在 3.8 版更改: 如果 __float__() 未定义则回退至 __index__()。

相关方法

float 类型实现了 numbers.Real 抽象基类（abstract base class），float 还具有以下附加方法。

float.as_integer_ratio()

float.as_integer_ratio() 返回一对整数，其比率正好等于原浮点数并且分母为正数。无穷大会引发 OverflowError 而 NaN 则会引发 ValueError。

float.is_integer()

float.is_integer()，如果 float 实例可用有限位整数表示则返回 True，否则返回 False:

>>> (-2.0).is_integer()
True
>>> (3.2).is_integer()
False

两个方法均支持与十六进制数字符串之间的转换。由于 Python 浮点数在内部存储为二进制数，因此浮点数与十进制数字符串之间的转换往往会导致微小的舍入错误。而十六进制数字符串却允许精确地表示和描述浮点数。这在进行调试和数值工作时非常有用。

float.hex()

float.hex() 以十六进制字符串的形式返回一个浮点数表示。对于有限浮点数，这种表示法将总是包含前导的 0x 和尾随的 p 加指数。

classmethod float.fromhex(s)

类方法 float.fromhex(s) 返回以十六进制字符串 s 表示的浮点数的类方法。字符串 s 可以带有前导和尾随的空格。

请注意 float.hex() 是实例方法，而 float.fromhex() 是类方法。

十六进制字符串采用的形式为:

[sign] ['0x'] integer ['.' fraction] ['p' exponent]

可选的 sign 可以是 + 或 -，integer 和 fraction 是十六进制数码组成的字符串，exponent 是带有可选前导符的十进制整数。大小写没有影响，在 integer 或 fraction 中必须至少有一个十六进制数码。此语法类似于 C99 标准的 6.4.4.2 小节中所描述的语法，也是 Java 1.5 以上所使用的语法。特别地，float.hex() 的输出可以用作 C 或 Java 代码中的十六进制浮点数字面值，而由 C 的 %a 格式字符或 Java 的 Double.toHexString 所生成的十六进制数字符串由为 float.fromhex() 所接受。

请注意 exponent 是十进制数而非十六进制数，它给出要与系数相乘的 2 的幂次。例如，十六进制数字符串 0x3.a7p10 表示浮点数 (3 + 10./16 + 7./16**2) * 2.0**10 即 3740.0:

>>> float.fromhex('0x3.a7p10')
3740.0

对 3740.0 应用反向转换会得到另一个代表相同数值的十六进制数字符串:

>>> float.hex(3740.0)
'0x1.d380000000000p+11'

参考

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#float
https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/lexical_analysis.html#floating
https://www.programiz.com/python-programming/methods/built-in/float