使用联合从双精度转换为十六进制返回双精度

Question

我什至不确定我的标题是否准确，但对于我的项目，我需要取一个双精度并将其转换为十六进制，然后再将其转换回双精度。但为了做到这一点，我认为我需要重载运算符 有人可以指出我应该如何重载

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdint>

using namespace std;

void out_char_as_hex(int c)
{
    cout << hex << setw(2) << setfill('0') << c;
}


int main()
{
    union { double d; uint64_t u; } tmp;
    double x = -0.15625;
    tmp.d = x;

    cout << out_char_as_hex(tmp.d) << endl;

    return 0;
}

如果有帮助，这是一个问题“如果 x 是 double 类型的变量，它的二进制表示可以重新解释为 64 位整数，可以精确表示。为此，您可以获取内存地址到 double 类型的变量并重新解释将其转换为 64 位 int 指针或使用联合。为了使文本表示更紧凑，我们使用基数 16（十六进制）。例如，应保存双精度数 -0.15625归档为 16 个字符的序列 bfc4000000000000（参见 DemoHex.cpp 中的示例， 使用联合）。读取时需要读取整数 以十六进制格式保存并将其重新解释为双精度。 您需要修改 operator>"

Answer 1

这是一个不使用联合的版本，而是将位模式从double 复制到uint64_t。

假设此位模式对整数有效，则复制也应该有效。它还产生了预期的输出。

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdint>

using namespace std;

void out_char_as_hex(std::uint64_t c)
{
    cout << hex << setw(16) << setfill('0') << c << endl;
}


int main()
{
    uint64_t u;
    double x = -0.15625;

    std::memcpy(&u, &x, sizeof(u));

    out_char_as_hex(u);

    return 0;
}

但是，这不是教授要求的解决方案，因此可能是“错误的”。

Answer 2

如果转换只是为了打印，那么你不需要重载任何运算符。使用 io manipulator 'std::hexfloat' 您可以以十六进制打印浮点数。

根据您的示例代码和解释，我认为您正在尝试执行以下操作

#include <iostream>
#include <iomanip>

union test
{
    double x;
    uint64_t y;
};

// Insertion operator is overloaded to take union and 
// print uint64_t value from it.  
std::ostream & operator << (std::ostream &out, const test &t)
{
    out << std::hex << std::setw(50) << std::setfill('0') << t.y;
    return out;
}

int main()
{
    test t;
    t.x = -0.15625;
    std::cout << t << std::endl;    
    return 0;
}

这里打印的是一个位模式，用于在内存中存储浮点数（符号位、指数和尾数）。

更新： 上面的代码将导致未定义的行为，因为我们没有从最近写入的成员中读取（参考：http://en.cppreference.com/w/cpp/language/union）

这是不使用联合的另一种方法。

#include <iostream>
#include <iomanip>

struct test
{
    double x;
};

std::ostream & operator << (std::ostream &out, test &t)
{
    uint64_t *y = reinterpret_cast<uint64_t *>(&t.x);
    out << std::hex << std::setw(50) << std::setfill('0') << *y;
    return out;
}

int main()
{
    test t;
    t.x = -0.15625;
    std::cout << t << std::endl;
    return 0;
}