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给定代表 IEEE 754 浮点数的 32 位，如何将数字转换为整数，在表示上使用整数或位操作（而不是使用机器指令或编译器操作进行转换）？

我有以下功能，但在某些情况下会失败：

输入：int x（包含 IEEE 754 格式的 32 位单精度数）

  if(x == 0) return x;

  unsigned int signBit = 0;
  unsigned int absX = (unsigned int)x;
  if (x < 0)
  {
      signBit = 0x80000000u;
      absX = (unsigned int)-x;
  }

  unsigned int exponent = 158;
  while ((absX & 0x80000000) == 0)
  {
      exponent--;
      absX <<= 1;
  }

  unsigned int mantissa = absX >> 8;

  unsigned int result = signBit | (exponent << 23) | (mantissa & 0x7fffff);
  printf("\nfor x: %x, result: %x",x,result);
  return result;
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7 回答 7

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C 有“联合”来处理这种类型的数据视图：

typedef union {
  int i;
  float f;
 } u;
 u u1;
 u1.f = 45.6789;
 /* now u1.i refers to the int version of the float */
 printf("%d",u1.i);
于 2013-11-22T18:23:25.620 回答
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&x给出 x 的地址，所以有float*类型。

(int*)&x将该指针转换为指向事物的int指针int*。

*(int*)&x将该指针取消引用为一个int值。在不同尺寸的机器上int，它不会做你相信的事情。float

并且可能存在字节顺序问题。

该解决方案用于快速反平方根算法。

于 2012-09-09T21:01:27.780 回答
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（有人应该仔细检查这个答案，特别是边界情况和负值的四舍五入。另外，我写它是为了四舍五入。为了重现 C 的转换，这应该改为向零舍入。）

本质上，该过程是：

将 32 位分为 1 个符号位 ( s )、8 个指数位 ( e ) 和 23 个有效位 ( f )。我们将它们视为二进制补码整数。

如果e为 255，则浮点对象要么是无穷大（如果f为零）要么是 NaN（否则）。这种情况下不能进行转换，应该报错。

否则，如果e不为零，则将 2 24添加到f。（如果e不为零，则有效数在其前面隐含 1 位。添加 2 24使该位在f中显式。）

从e中减去 127 。（这会将指数从其偏差/编码形式转换为实际指数。如果我们要对任何值进行一般转换，我们将不得不处理e为零时的特殊情况：减去 126 而不是 127。但是，因为我们只是转换为整数结果，我们可以忽略这种情况，只要这些微小输入数字的整数结果为零。）

如果s为 0（符号为正）且e为 31 或更大，则该值溢出有符号 32 位整数（它为 2 31或更大）。无法进行转换，应该报错。

如果s为 1（符号为负）且e大于 31，则该值溢出有符号 32 位整数（小于或等于 -2 32）。如果s为 1，e为 32，并且f大于 2 24（设置了任何原始有效位），则该值溢出有符号 32 位整数（小于 -2 31；如果原始f为零，它将恰好是 -2 31，不会溢出）。以上任何一种情况都无法进行转换，应该报错。

现在我们有一个s、一个e和一个f来表示一个不会溢出的值，所以我们可以准备最终值。

如果s为 1，则将f设置为-f。

指数值适用于 1（包括）和 2（不包括）之间的有效位，但我们的有效位从 2 24位开始。所以我们必须对此进行调整。如果e是 24，我们的有效位是正确的，我们就完成了，所以返回f作为结果。如果e大于 24 或小于 24，我们必须适当地移动有效数。此外，如果我们要将f向右移动，我们可能必须对其进行四舍五入，以将结果四舍五入为最接近的整数。

如果e大于 24，则将f左移e -24 位。返回f作为结果。

如果e小于 -1，则浮点数在 -½ 和 ½ 之间，互斥。返回 0 作为结果。

否则，我们将f右移 24 -e位。但是，我们将首先保存舍入所需的位。将r设置为将 f 转换为无符号 32 位整数并将其左移 32-(24- e ) 位（等效地，左移 8+ e位）的结果。这需要将移出f的位（如下）并在 32 位中“向左调整”它们，因此我们有一个固定的起始位置。

将f右移24 -e位。

如果r小于 2 31，则什么也不做（这是向下舍入；移位截断位）。如果r大于 2 31，则将f加一（这是向上取整）。如果r等于 2 31 ，则将f的低位添加到f。（如果f是奇数，则将f加一。在两个相等接近的值中，这将舍入为偶数。）返回f。

于 2012-09-09T23:49:34.390 回答
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// With the proviso that your compiler implementation uses
// the same number of bytes for an int as for a float:
// example float
float f = 1.234f;
// get address of float, cast as pointer to int, reference
int i = *((int *)&f);
// get address of int, cast as pointer to float, reference
float g = *((float *)&i);
printf("%f %f %08x\n",f,g,i);
于 2018-11-23T14:00:10.660 回答
5 
float x = 43.133;
int y;

assert (sizeof x == sizeof y);
memcpy (&y, &x, sizeof x);
...
于 2012-09-09T21:28:52.743 回答
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您可以使用参考来投射浮点数。像这样的演员不应该生成任何代码。

C++

float f = 1.0f;
int i = (int &)f;
printf("Float %f is 0x%08x\n", f, i);

输出：

Float 1.000000 is 0x3f800000

如果你想要 c++ 风格的演员，请使用 reinterpret_cast，就像这样。

int i = reinterpret_cast<int &>(f);

它不适用于表达式，您必须将其存储在变量中。

    int i_times_two;
    float f_times_two = f * 2.0f;
    i_times_two = (int &)f_times_two;

    i_times_two = (int &)(f * 2.0f);
main.cpp:25:13: error: C-style cast from rvalue to reference type 'int &'
于 2015-08-11T20:41:24.550 回答
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您不能（有意义地）以这种方式将浮点数转换为“整数”（signed int或int）。

它可能最终具有整数类型，但它实际上只是 IEEE754 编码空间的索引，本身并不是一个有意义的值。

您可能会争辩说unsignedint 作为位模式和整数值具有双重用途，但int事实并非如此。

有符号整数的位操作也存在平台问题。

于 2012-09-09T21:00:03.220 回答