036.exponentialDescriptors_指数与通用数值描述符

当实数很大、很小或跨度较大时，指数形式通常比固定小数形式更合适。Fortran 提供E、ES、EN和G描述符，用不同规则表示同一个数值。

四种描述符

• Ew.d使用指数形式，尾数通常调整到绝对值小于1。
• ESw.d使用科学计数法，使非零值的小数点前保留一位数字。
• ENw.d使用工程计数法，使指数保持为3的倍数。
• Gw.d根据数值大小选择普通小数或指数形式。

本文代码

! E、ES、EN和G以不同形式格式化同一个实数。
program exponentialDescriptorsDemo
  implicit none
  real :: sampleValue
  sampleValue = 12345.678
  print "(A,E14.5)",  "E  :", sampleValue
  print "(A,ES14.5)", "ES :", sampleValue
  print "(A,EN14.5)", "EN :", sampleValue
  print "(A,G14.5)",  "G  :", sampleValue
end program exponentialDescriptorsDemo

编译运行

(base) hong@hongdeMacBook-Pro 036.exponentialDescriptors % gfortran exampleExponentialDescriptors.f90
(base) hong@hongdeMacBook-Pro 036.exponentialDescriptors % ./a.out
E  :   0.12346E+05
ES :   1.23457E+04
EN :  12.34568E+03
G  :    12346.    

现象分析

前三行表示同一个数值，但尾数和指数的组合不同。E得到0.12346E+05，ES得到常见的科学计数法1.23457E+04，EN则把指数调整为3的倍数。

G14.5判断该数值适合直接显示，因此没有采用指数形式，并按5位有效数字输出为12346。

核心知识点

• ES适合科学计算结果，EN适合工程量与工程前缀。
• G适合数值跨度较大且希望自动选择表示形式的输出。
• 描述符改变的是文本表示，不改变变量保存的数值。