将浮点数转换为等效整数答案

【问题标题】：Convert Float to Integer Equivalent将浮点数转换为等效整数
【发布时间】：2011-03-12 23:49:09
【问题描述】：

我想将浮点用户输入转换为其等效整数。我可以通过接受输入字符串来做到这一点，比如“-1.234”，然后我可以显式地将每个字符转换为其十进制表示。（顺便说一下大端）。所以我只想说我给出的例子，

-1.234 = 1|01111111|00111011111001110110110

sign bit = 1 = 128<<31
exponent bits = 01111111 = 127<<23
mantissa bits = 00111011111001110110110 = 1962934
decimal equivalent = 1962934 + 127<<23 + 128<<31

这很简单，但很笨拙。有一个更好的方法吗？也许我可以做某种类型转换？

【问题讨论】：

整数等值是什么意思？
是的，这里有点模糊，等效我的意思是浮点数的 32 位二进制表示的整数等效。至于我的接受，我会接受的。

标签： c++ floating-point integer

【解决方案1】：

float a = -1.234;
int b = *(int*)&a;

此外，在 C++ 中，有一个不做任何检查的转换运算符reinterpret_cast。这里可能会更好。

int b = *reinterpret_cast<int*>(&a);

【讨论】：

至少在 g++ 中我很确定你必须禁用严格别名才能使其始终有效。

【解决方案2】：

联合可以让您以不同的类型访问同一块内存

union floatint
{
   float f;
   int i;
}

floatint fi;
fi.f=-1.234;
int i=fi.i;

警告：由于大小和对齐方式，您可能会遇到奇怪的平台差异以及类似的事情，但是由于您已经通过尝试将浮点数解释为 int 做出了一些假设，因此您可能能够侥幸逃脱.阅读有关工会的更多信息，我认为这就是您想要的。

【讨论】：

这是我在 verilog/c++ 中设计的处理器模拟的“OS”部分。我设计的处理器严格遵循 MIPSI ISA，并且我还定义了遵循大端约定的架构，所以只要我提供我提到的整数等效类型，我认为我不必担心其他任何事情.
注意，这仅适用于将浮点位模式存储在 int 中。（因为所有位模式都对 int 有效）而如果将 int 的位模式存储在 float 中，它可能会被更改，因为编译器会重新解释它以用于 float 格式。例如，int 0xff810000 在分配为浮点类型时将更改为 0xffc10000。将 0xff810000（据我所知）存储在浮点数中的唯一方法是使用 memcpy。这样编译器只是复制原始字节，而不是重新解释/纠正浮点存储的值。

【解决方案3】：

重新解释位模式的标准方法是使用 memcpy。如果我没记错的话，gcc 允许指针类型转换 *(int*)&a 作为扩展名，但标准不能保证它，并且不适用于所有编译器。同样，工会也不能保证工作。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

float f = -1.234;
int i;
memcpy(&i, &f, sizeof i);
printf("bit pattern is: %d\n", i);

通过优化，对memcpy的调用将从生成的机器码中完全消除。

【讨论】：

我知道这是一个 C++ 问题，但由于您的答案可以被解读为 C 答案，因此我会指出联合是保证可以在 C 中工作。脚注C99TC3 中的 82 明确允许它们用于这种实现定义的类型双关。

【解决方案4】：

如果您需要转换一个简单的值，而不需要额外的变量：

#define float_to_int(f) (*reinterpret_cast<const int*>(&static_cast<const float&>(f)))

【讨论】：