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在 C++ 中，我有一个 bigint 类，它可以保存任意大小的整数。

我想将大浮点数或双精度数转换为 bigint。我有一个工作方法，但它有点黑客。我使用 IEEE 754 数字规范来获取输入数字的二进制符号、尾数和指数。

这是代码（这里忽略符号，这并不重要）：

 float input = 77e12;
 bigint result;

 // extract sign, exponent and mantissa, 
 // according to IEEE 754 single precision number format
 unsigned int *raw = reinterpret_cast<unsigned int *>(&input); 
 unsigned int sign = *raw >> 31;
 unsigned int exponent = (*raw >> 23) & 0xFF;
 unsigned int mantissa = *raw & 0x7FFFFF;

 // the 24th bit is always 1.
 result = mantissa + 0x800000;

 // use the binary exponent to shift the result left or right
 int shift = (23 - exponent + 127);
 if (shift > 0) result >>= shift; else result <<= -shift;

 cout << input << " " << result << endl;

它可以工作，但它相当丑陋，我不知道它的便携性如何。有一个更好的方法吗？有没有一种不那么丑陋、便携的方法来从浮点数或双精度数中提取二进制尾数和指数？

感谢您的回答。对于后代，这是使用 frexp 的解决方案。由于循环，它的效率较低，但它适用于浮点数和双精度数，不使用 reinterpret_cast 或依赖于浮点数表示的任何知识。

float input = 77e12;
bigint result;

int exponent;
double fraction = frexp (input, &exponent);
result = 0;
exponent--;
for (; exponent > 0; --exponent)
{
    fraction *= 2;
    if (fraction >= 1)
    {
        result += 1;
        fraction -= 1;
    }
    result <<= 1;
}
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3 回答 3

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您通常不能使用frexp()、freexpf()、frexpl()提取值吗？

于 2010-01-25T16:52:49.720 回答
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我喜欢你的解决方案！它让我走上了正轨。

不过我推荐一件事——为什么不一次得到一堆位并且几乎总是消除任何循环？我实现了一个像这样的 float-to-bigint 函数：

template<typename F>
explicit inline bigint(F f, typename std::enable_if<(std::is_floating_point<F>::value)>::type* enable = nullptr) {
    int exp;
    F fraction = frexp(fabs(f),&exp);
    F chunk = floor(fraction *= float_pow_2<F,ulong_bit_count>::value);
    *this = ulong(chunk); // will never overflow; frexp() is guaranteed < 1
    exp -= ulong_bit_count;
    while (sizeof(F) > sizeof(ulong) && (fraction -= chunk)) // this is very unlikely
    {
        chunk = floor(fraction *= float_pow_2<F,ulong_bit_count>::value);
        *this <<= ulong_bit_count;
        (*this).data[0] = ulong(chunk);
        exp -= ulong_bit_count;
    }
    *this <<= exp;
    sign = f < 0;
}

（顺便说一句，我不知道一个简单的方法来输入浮点二次幂常量，所以我定义了 float_pow_2 如下）：

template<typename F, unsigned Exp, bool Overflow = (Exp >= sizeof(unsigned))>
struct float_pow_2 {
    static constexpr F value = 1u << Exp;
};
template<typename F, unsigned Exp>
struct float_pow_2<F,Exp,true> {
    static constexpr F half = float_pow_2<F,Exp/2>::value;
    static constexpr F value = half * half * (Exp & 1 ? 2 : 1);
};
于 2011-03-21T04:56:04.050 回答
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如果浮点数始终包含一个整数值，只需将其转换为 int：float_to_int = (unsigned long) 输入。

顺便说一句，77e12 溢出了一个浮点数。一个双倍将持有它，但你将需要这个演员：（无符号长长）输入。

于 2010-01-25T19:31:27.780 回答