24

在 C++ 中，将任何浮点值 (float) 转换为定点(int、16:16 或 24:8) 的通用方法是什么？

编辑：为澄清起见，定点值有两个部分：整数部分和小数部分。整数部分可以用有符号或无符号整数数据类型表示。小数部分由无符号数据整数数据类型表示。

为了清楚起见，让我们用金钱做一个类比。小数部分可能代表美分——一美元的小数部分。'cents' 数据类型的范围是 0 到 99。如果将 8 位无符号整数用于定点数学，那么小数部分将被分成 256 个可整除的部分。

我希望这能解决问题。

4

6 回答 6

31

干得好：

// A signed fixed-point 16:16 class
class FixedPoint_16_16
{
    short          intPart;
    unsigned short fracPart;

public:
    FixedPoint_16_16(double d)
    {
        *this = d; // calls operator=
    }

    FixedPoint_16_16& operator=(double d)
    {
        intPart = static_cast<short>(d);
        fracPart = static_cast<unsigned short>
                    (numeric_limits<unsigned short> + 1.0)*d);
        return *this;
    }

    // Other operators can be defined here
};

编辑：这是一个更通用的类，它基于另一种处理定点数的常用方法（KPexEA 指出）：

template <class BaseType, size_t FracDigits>
class fixed_point
{
    const static BaseType factor = 1 << FracDigits;

    BaseType data;

public:
    fixed_point(double d)
    {
        *this = d; // calls operator=
    }

    fixed_point& operator=(double d)
    {
        data = static_cast<BaseType>(d*factor);
        return *this;
    }

    BaseType raw_data() const
    {
        return data;
    }

    // Other operators can be defined here
};


fixed_point<int, 8> fp1;           // Will be signed 24:8 (if int is 32-bits)
fixed_point<unsigned int, 16> fp1; // Will be unsigned 16:16 (if int is 32-bits)
于 2008-10-09T15:27:11.447 回答
25

从浮点数到整数的转换将丢弃小数部分，因此如果您想将该分数保持为固定点，那么您只需在转换之前乘以浮点数。下面的代码不会检查溢出提醒你。

如果你想要 16:16

double f = 1.2345;
int n;

n=(int)(f*65536);

如果你想要 24:8

double f = 1.2345;
int n;

n=(int)(f*256);
于 2008-10-09T15:29:14.407 回答
7

**** 编辑** ：我的第一条评论适用于凯文的编辑之前，但我会把它留在这里以供后代使用。有时这里的答案变化如此之快！

Kevin 方法的问题在于，使用 Fixed Point，您通常会打包成有保证的字长（通常为 32 位）。分别声明这两个部分会让您随心所欲地使用编译器的结构包装。是的，你可以强制它，但它不适用于 16:16 表示以外的任何东西。

KPexEA 通过将所有内容打包到 int 中更接近标记 - 尽管我会使用“signed long”来尝试在 32 位上显式。然后你可以使用他的方法来生成定点值，并且位切片会再次提取组成部分。他的建议也涵盖了 24:8 的情况。

（以及其他只建议 static_cast 的人......你在想什么？；））

于 2008-10-09T16:11:50.330 回答
1

我把答案给了写出最佳答案的人，但我确实使用了指向此处的相关问题代码。

它使用模板并且很容易放弃对 boost 库的依赖。

于 2008-10-31T13:29:24.227 回答
0

这对于从浮点数转换为整数很好，但 OP 也需要定点数。

现在你如何在 C++ 中做到这一点，我不知道（C++ 不是我能轻易想到的东西）。或许可以尝试使用缩放整数方法，即使用 32 位或 64 位整数并以编程方式将最后一位（例如 6 位）分配给小数点右侧的内容。

于 2008-10-09T15:28:02.523 回答
-3

C++ 中没有对定点数的任何内置支持。您最好的选择是编写一个包装器“FixedInt”类，它接受双打并转换它们。

至于转换的通用方法...... int 部分很容易，只需获取值的整数部分并将其存储在高位中......小数部分将类似于以下内容：

for (int i = 1; i <= precision; i++)
{
   if (decimal_part > 1.f/(float)(i + 1)
   {
      decimal_part -= 1.f/(float)(i + 1);
      fixint_value |= (1 << precision - i);
   }
}

尽管这可能仍然包含错误

于 2008-10-09T15:32:18.007 回答