将双精度数分成符号、指数和尾数

Question

我已经阅读了一些已经分解双打并“将其组合在一起”的主题，但我正在尝试将其分解为它的基本组件。到目前为止，我已经确定了一点：

breakDouble( double d ){

    long L = *(long*) &d;

    sign;
    long mask = 0x8000000000000000L;

    if( (L & mask) == mask ){

        sign = 1;

    } else {

        fps.sign = 0;
    }
    ...
}

但我对如何获得指数和尾数感到很困惑。我没有强迫双倍长，因为只有前导位很重要，所以截断没有发挥作用。但是，对于其他部分，我认为这不会起作用，而且我知道您不能对浮点数执行按位运算符，所以我被卡住了。

想法？

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编辑：当然，我一发帖就找到this, but I'm not sure how different floats and doubles are in this case.

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编辑 2（抱歉，我正在工作）： 我阅读了我在编辑 1 中链接的那篇文章，在我看来，我可以以同样的方式执行他们在我的替身上所做的操作，带有掩码的指数是：

mask = 0x7FF0000000000000L;

对于尾数：

mask = 0xFFFFFFFFFFFFFL;

这对吗？

Answer 1

您在第二次编辑中发布的位掩码看起来不错。但是，您应该注意：

1. 像你这样取消引用 (long *)&mydouble 违反了 C 的别名规则。如果你传递像 gcc 的 -fno-strict-aliasing 这样的标志，这仍然会在大多数编译器下运行，但如果你不这样做，它可能会导致问题。您可以转换为 char * 并以这种方式查看这些位。它更烦人，您必须担心字节顺序，但您不会冒编译器搞砸一切的风险。您还可以创建一个联合类型，如帖子底部的那个，并写入d 成员，同时读取其他三个成员。

2. 较小的可移植性说明：long 的大小在任何地方都不相同；也许尝试改用uint64_t？ （double 也不是，但很明显这仅适用于 IEEE doubles。）

3. 位掩码的诡计仅适用于所谓的“正常”浮点数 --- 那些具有既不为零（表示次正规）或 2047（表示无穷大或 NaN）的偏置指数。

4. 正如 Raymond Chen 所指出的，frexp 函数可以满足您的实际需要。 frexp 以有记录且理智的方式处理次正规、无穷大和 NaN 情况，但使用它会影响速度。

（显然，列表和代码块之间需要一些非列表文本。在这里；吃掉它，markdown！）

union doublebits {
  double d;
  struct {
    unsigned long long mant : 52;
    unsigned int expo : 11;
    unsigned int sign : 1;
  };
};