如何在 Arduino 中将浮点数四舍五入到最接近的整数

使用 Arduino 的 round() 函数可以从 float 中获得最接近的整数值。介于两个整数正中间的值会向远离零的方向舍入，因此 5.5 变为 6，-3.5 变为 -4。当整数值更适用时，可以将结果存为 int。

Arduino 中 round() 的作用

round() 返回一个浮点值，其数值是最接近的整数。将该结果赋值给 int 就会存储这个整数值。例如，round(3.6) 产生 4，而 round(-2.3) 产生 -2。该函数改变的是后续计算所使用的值；除非您将结果赋回原变量，否则它不会改变原始变量。

下面这个完整的 C++ 程序演示了整数舍入，以及将测量值缩放至小数点后两位进行舍入。它使用标准 C++ 的 round 函数，该函数遵循相同的规则；在 Arduino 草图中，按需调用 round() 并将值发送到 Serial。该示例是自包含的，运行时会打印带标签的结果。

#include <cmath>
#include <cstdio>

int main() {
    float positive = 5.5f;
    float belowZero = -3.5f;
    float measurement = 7.4567f;

    int roundedPositive = static_cast<int>(std::round(positive));
    int roundedBelowZero = static_cast<int>(std::round(belowZero));
    float roundedMeasurement = std::round(measurement * 100.0f) / 100.0f;

    std::printf("positive: %d\n", roundedPositive);
    std::printf("below zero: %d\n", roundedBelowZero);
    std::printf("measurement: %.2f\n", roundedMeasurement);
    return 0;
}

对正值和负值进行舍入

对于正值，选择最接近的整数：小于中点的值向下舍入，大于或等于中点的值向上舍入。因此，5.4 变为 5，而 5.5 和 5.6 变为 6。在确切的中点处，结果向远离零的方向移动。

对于负值，适用相同的中点规则。例如，-3.4 变为 -3，而 -3.5 和 -3.6 变为 -4。这不是银行家舍入：中点值不会为了偏向偶数整数而改变方向。如果结果将被赋值给 int，请选择其舍入结果能适合该类型范围的输入值。

舍入到选定的小数位数

round() 本身舍入到整数。要将一个值舍入到选定的小数位数，请乘以相应的 10 的幂，调用 round()，然后再除以该因子。对于小数点后两位，因子是 100；例如，7.4567 变为约 7.46。

这种缩放方法适用于许多显示和计算需求，但 float 值以有限的二进制精度存储。十进制值可能无法被精确表示，因此接近中点的值的表现可能与理想的十进制运算不同。对于需要更高精度的计算，请保留原始值；当您只需要固定数量的可见小数位时，对值进行格式化以便显示。缩放也不会使存储的值变得精确；它会根据可用的精度改变舍入结果。

在 Arduino 草图中使用舍入后的值

在草图中，将结果赋值到整数适用的地方，例如选择数组索引或显示整数读数时。在赋值之前，检查舍入后的值是否适合 int 的范围。对于串口显示，Serial.println(round(sensorValue)); 会打印舍入后的值。上面的完整程序是一个主机端的 C++ 示例，不使用 Arduino 硬件或 Arduino 的 Serial 对象。

在映射之前，舍入是可选的：map() 接受整数参数，因此当先将浮点读数转换为整数时，舍入可能会有帮助，但并非每个映射任务都需要它。有关其整数映射行为，请参阅 Arduino map() 函数。