2.25125 のような C++ の浮動小数点数と、浮動小数点数をメモリ (IEEE 754) に格納するために使用されるバイナリ値で満たされた int 配列を取得したいと考えています。
したがって、数値を取得して、浮動小数点数のバイナリ値を持つ int num[16] 配列になる可能性があります。num[0] は 1 num[1] は 1 num[2] は 0 num[3 ]は1などになります...
int を配列に入れるのは難しくありません。float のバイナリ値を取得するプロセスだけで行き詰っています。float 変数であるメモリ内のバイナリを読み取ることができますか? そうでない場合、どうすれば C++ でこれを行うことができますか?
編集: この方法で比較を行う理由は、C++ でビット単位の操作を行う方法を学びたいからです。
int fl = *(int*)&floatVar; //assuming sizeof(int) = sizeof(float)
int binaryRepresentation[sizeof(float) * 8];
for (int i = 0; i < sizeof(float) * 8; ++i)
binaryRepresentation[i] = ((1 << i) & fl) != 0 ? 1 : 0;
(1 << i)1値,iビットを左にシフトします。この演算子は、オペランドのビットごとの and&を計算します。
forループは float の 32 ビットごとに 1 回実行されます。毎回i、値を抽出したいビットの数になります。数値 and のビット単位の and を計算し1 << iます。
番号が 1001011 であると仮定します。i = 2
1<<i0000100に等しくなります
10001011
& 00000100
==========
00000000
その場合i = 3：
10001011
& 00001000
==========
00001000
基本的に、結果はth ビットが元の数値iの th ビットに設定されたi数値になり、他のすべてのビットはゼロになります。結果はi、元の数値の th ビットが 0 であることを意味する 0 か、実際の数値のith ビットが に等しいことを意味する非ゼロのいずれかになり1ます。
stlを使用した他のアプローチ
#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;
int main()
{
float f=4.5f;
cout<<bitset<sizeof f*8>(*(long unsigned int*)(&f))<<endl;
return 0;
}
この回答 ( Floating Point to Binary Value(C++) ) のコメントを見ると、これを行う理由は、2 つの値のビットごとの比較を実行するためです。
#include <iostream>
int main()
{
union Flip
{
float input; // assumes sizeof(float) == sizeof(int)
int output;
};
Flip data1;
Flip data2;
Flip data3;
data1.input = 2.25125;
data2.input = 2.25126;
data3.input = 2.25125;
bool test12 = data1.output ^ data2.output;
bool test13 = data1.output ^ data3.output;
bool test23 = data2.output ^ data3.output;
std::cout << "T1(" << test12 << ") T2(" << test13 << ") T3(" << test23 << ")\n";
}
特定の浮動小数点表現が必要な場合は、ビットコピーではなく、float 自体から意味的に構築する必要があります。
c0x 標準: http://c0x.coding-guidelines.com/5.2.4.2.2.htmlは、浮動小数点数の形式を定義していません。
float 変数であるメモリ内のバイナリを読み取ることができますか?
はい。それへのポインターを静的に int ポインターにキャストし、結果からビットを読み取ります。C++の IEEE 754float型は 32 ビットです。
int ポインターを float ポインターにキャストすれば完了です。
(ただし、int 配列としては宣言しません。void* を使用して、メモリが他の値のダンプ グラウンドとして使用されていることを明確にします。)
ちなみに、浮動小数点数の配列を使用しないのはなぜですか?
さて、C ++には、なんらかの問題なしにフロートを格納するための本当に安全な方法があるとは思いません。マシン間の移動に関しては、大容量のストレージを使用せずに効率的かつ簡単に保管できます。
非常に正確ですが、実際には非常識な値をサポートしません。どの場所でも最大7桁まで使用できますが、どちらの側でも7桁を超えることはできません。左側では、不正確な結果が表示されます。右側では、読み取り時にエラーが発生します。エラーを解決するには、書き込み中にエラーをスローするか、読み取りで「buffer [idx ++]＆0x7」を実行して、0と7の境界を超えないようにします。「＆0x7」は2の累乗から1を引いたものであるため、のみ機能することに注意してください。これは2^3- 1です。これは、0、1、3、7、15、31、63、127、255、511、1023などの値でのみ実行できます。
したがって、これを使用するかどうかはあなた次第です。必要なほとんどの値を取得するための安全な方法だと感じました。以下の例は、4バイト配列に変換される方法を示していますが、C++の場合はchar*になります。除算を実行したくない場合は、POWERS_OF_TEN配列を、代わりに小数と倍数の2次配列に変換できます。
const float CacheReader::POWERS_OF_TEN[] =
{
1.0F, 10.0F, 100.0F, 1000.0F, 10000.0F, 100000.0F, 1000000.0F, 10000000.0F
};
float CacheReader::readFloat(void)
{
int flags = readUnsignedByte();
int value = readUnsignedTriByte();
if (flags & 0x1)
value = -value;
return value / POWERS_OF_TEN[(flags >> 1) & 0x7];
}
unsigned __int32 CacheReader::readUnsignedTriByte(void)
{
return (readUnsignedByte() << 16) | (readUnsignedByte() << 8) | (readUnsignedByte());
}
unsigned __int8 CacheReader::readUnsignedByte(void)
{
return buffer[reader_position] & 0xFF;
}
void CacheReader::writeFloat(float data)
{
int exponent = -1;
float ceiling = 0.0F;
for ( ; ++exponent < 8; )
{
ceiling = (POWERS_OF_TEN[exponent] * data);
if (ceiling == (int)ceiling)
break;
}
exponent = exponent << 0x1;
int ceil = (int)ceiling;
if (ceil < 0)
{
exponent |= 0x1;
ceil = -ceil;
}
buffer[writer_position++] = (signed __int16)(exponent);
buffer[writer_position++] = (signed __int16)(ceil >> 16);
buffer[writer_position++] = (signed __int16)(ceil >> 8);
buffer[writer_position++] = (signed __int16)(ceil);
}
最も簡単な方法:
float myfloat;
file.read((char*)(&myfloat),sizeof(float));