تابع float

تابع float در پایتون یک تابع پیش‌ساخته (built-in) است که یک عدد یا رشته متنی را به عدد اعشاری تبدیل می‌کند. این تابع بر اساس استاندارد IEEE-754 عمل می‌کند و علاوه بر اعداد معمولی، از مقادیر ویژه‌ای مانند بی‌نهایت (inf) و عدد غیرمعتبر (NaN) نیز پشتیبانی می‌کند. float یکی از توابع پرکاربرد پایتون در پردازش داده‌های عددی، محاسبات علمی و تبدیل ورودی‌های متنی است.

سینتکس تابع float

سینتکس کلی تابع float به صورت زیر است:

float(x=0.0)

پارامترها یا آرگومان‌های این سینتکس عبارتند از:

• آرگومان اختیاری x مقداری است که می‌خواهیم به عدد اعشاری تبدیل شود. می‌تواند یک عدد صحیح، یک عدد اعشاری دیگر یا یک رشته متنی باشد که نمایش معتبری از یک عدد یا مقادیر ویژه “inf” و “nan” داشته باشد. همچنین هر آبجکتی که متد __float__ یا __index__ را پیاده‌سازی کرده باشد نیز قابل قبول است. اگر آرگومانی وارد نشود، مقدار پیش‌فرض 0.0 برگردانده می‌شود.

مقدار بازگشتی تابع float همیشه یک عدد اعشاری از نوع float است.

نکته: در صورتی که رشته ورودی نمایش معتبری از عدد نباشد، خطای ValueError ایجاد می‌شود. اگر عدد ورودی بیش از حد بزرگ باشد و از محدوده float خارج شود، خطای OverflowError رخ می‌دهد.

کاربردهای تابع float

ساده‌ترین مثال از کاربرد این تابع می‌تواند حالت زیر باشد:

>>> float()
0.0
>>> float(42)
42.0
>>> float(3.14)
3.14
>>> float("19.99")
19.99

یا می‌توان مقادیر ویژه بی‌نهایت و NaN را از رشته ساخت:

>>> float("inf")
inf
>>> float("-inf")
-inf
>>> float("nan")
nan

فاصله‌های ابتدا و انتهای استرینگ به طور خودکار نادیده گرفته می‌شوند و پردازش استرینگ‌های ویژه بدون حساسیت به بزرگی و کوچکی حروف انجام می‌شود:

>>> float("  3.14  ")
3.14
>>> float("INF")
inf
>>> float("Infinity")
inf
>>> float("NaN")
nan

رایج‌ترین کاربردهای تابع float عبارتند از:

• تبدیل ورودی کاربر یا داده‌های خوانده‌شده از فایل به عدد اعشاری،
• تبدیل اعداد صحیح به اعشاری برای انجام محاسباتی که دقت اعشاری نیاز دارند،
• ساخت مقادیر ویژه inf و nan برای محاسبات علمی،
• اطمینان از اینکه نتیجه یک تقسیم یا محاسبه اعشاری خواهد بود.

تابع float رشته‌هایی را که نمایانگر اعداد صحیح یا اعشاری هستند می‌پذیرد. نماد علمی (scientific notation) نیز پشتیبانی می‌شود:

>>> float("3.14")
3.14
>>> float("-1.5")
-1.5
>>> float("+99")
99.0
>>> float("1.5e-4")
0.00015
>>> float("2.5E2")
250.0

اما رشته‌هایی که جداکننده هزارگان یا کاراکترهای غیرعددی دارند، خطای ValueError ایجاد می‌کنند:

>>> float("1,234.56")
ValueError: could not convert string to float: '1,234.56'

>>> float("سه و نیم")
ValueError: could not convert string to float: 'سه و نیم'

>>> float("")
ValueError: could not convert string to float: ''

سفارشی‌سازی رفتار تابع float: وقتی این تابع روی یک آبجکت از کلاس دلخواه فراخوانی می‌شود، پایتون ابتدا متد __float__ و در صورت نبود آن، متد __index__ آن کلاس را صدا می‌زند. با تعریف متد جادویی __float__ می‌توانید نحوه تبدیل آبجکت‌های دلخواه به float را کنترل کنید:

class Temperature:
    def __init__(self, celsius):
        self.celsius = celsius

    def __float__(self):
        return float(self.celsius * 9 / 5 + 32)

    def __repr__(self):
        return f"{self.celsius}°C"


temp = Temperature(100)
print(float(temp))              # output: 212.0
print(float(Temperature(0)))    # output: 32.0
print(float(Temperature(37)))   # output: 98.6

در این مثال، رفتار متد float آبجکت‌های کلاس Temperature سفارشی‌سازی شده‌اند؛‌ به نحوی که برای تبدیل دمای سلسیوس به دمای فارنهایت استفاده شده‌اند.

مثال واقعی از تابع float

در یک سناریوی فرضی، شما داده‌های فروش ماهانه را از یک فایل CSV می‌خوانید. مقادیر ستون قیمت به صورت رشته متنی ذخیره شده‌اند و باید با مدیریت خطای مناسب به float تبدیل شوند:

raw_sales = [
    {"product": "Laptop", "price": "45000000", "discount": "10.5"},
    {"product": "Mouse", "price": "850000", "discount": "5"},
    {"product": "Keyboard", "price": "N/A", "discount": "0"},
    {"product": "Headphone", "price": "3200000", "discount": "15.75"},
]

def parse_price(value, default=0.0):
    try:
        return float(value)
    except (ValueError, TypeError):
        return default

total_revenue = 0.0
for item in raw_sales:
    price = parse_price(item["price"])
    discount = parse_price(item["discount"])
    final_price = price * (1 - discount / 100)
    total_revenue += final_price
    print(f"{item['product']}: {final_price:,.0f} Rials")

print(f"\nTotol Income: {total_revenue:,.0f} Rials")

نمونه خروجی این کد به صورت زیر خواهد بود:

Laptop: 40,275,000 Rials
Mouse: 807,500 Rials
Keyboard: 0 Rials
Headphone: 2,696,000 Rials

Totol Income: 43,778,500 Rials

در این مثال، تابع parse_price از یک بلوک try/except برای مدیریت مقادیر غیرعددی مثل “N/A” استفاده می‌کند و به جای توقف برنامه، مقدار پیش‌فرض 0.0 را جایگزین می‌کند.

تفاوت تابع float با int و round

هر سه تابع می‌توانند در تبدیل داده‌های عددی استفاده شوند، اما رفتار متفاوتی دارند:

>>> float(7)
7.0
>>> int(7.9)
7
>>> round(7.9)
8
>>> round(7.555, 2)
7.56

به صورت کلی:

• تابع float یک نقطه اعشاری به عدد صحیح ورودی اضافه می‌کند.
• تابع int بخش اعشاری عدد را حذف می‌کند و فقط بخش صحیح را نگه می‌دارد.
• تابع round برای گرد کردن اعداد استفاده می‌شود.

سوالات متداول

جهت کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید به مستندات رسمی پایتون برای تابع float مراجعه کنید.