将浮点数/双精度数转换为C ++中的IEEE754表示形式

问题描述

试图弄清楚它是如何工作的，但我无法围绕我所代表的东西。 我了解我们分配了 unsigned long long ，因为它包含与 float 相同的位数。但是 i 到底代表什么？

我最好的解释是，我们试图将双精度数转换为无符号long long int，因为它们具有相同的位数。看来最好的方法是取消对我们设置的指针的引用？

任何帮助将不胜感激！

void printDouble(double d) {

unsigned long long int i = *(unsigned long long int *)&d;

for (int j = 63; j >= 0; j--) {
    std::cout << ((i >> j) & 1);

    if (j == 63) std::cout << " ";
    else if (j == 52) std::cout << " ";
}

}

解决方法

在大多数（但不是全部）平台上，float和double使用IEEE 754表示来近似实数值。有关位的含义，请参见例如https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754。简而言之，在IEEE-754 64位双精度数中，有一个符号位，一个11位指数和一个52位有效数（即尾数），以如下形式表示实数

sign ⋅ 2^(exponent − 1023) ⋅ (1.0 + significand / 2^52)

除此以外，还有一些特殊情况（无穷大，NaN，subnormals，signed zeros），但这是基本思想。如果您需要更深入的参考，那么最好的书是Michael L. Overton,"Numerical Computing with IEEE Floating Point Arithmetic"。

请注意，取消引用*(unsigned long long int *)&d是未定义的行为，正如其他人所评论的那样。如果您确实希望将double的位转换为64位int，则安全的方法是通过memcpy：

uint64_t bits;
std::memcpy(&bits,&d,sizeof(d));