Question

是否有一个名为frexp的C / C ++函数的Java等价物？如果您不熟悉，则frexp为defined by Wikipedia以“将浮点数分解为尾数和指数。”

我正在寻找速度和准确性的实现，但如果我只能选择一个，我宁愿准确。

这是第一个参考的代码示例。它应该使frexp合约更清晰：

/* frexp example */
#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main ()
{
  double param, result;
  int n;

  param = 8.0;
  result = frexp (param , &n);
  printf ("%lf * 2^%d = %f\n", result, n, param);
  return 0;
}

/* Will produce: 0.500000 * 2^4 = 8.000000 */

Answer 1

这是怎么回事？

public static class FRexpResult
{
   public int exponent = 0;
   public double mantissa = 0.;
}

public static FRexpResult frexp(double value)
{
   final FRexpResult result = new FRexpResult();
   long bits = Double.doubleToLongBits(value);
   double realMant = 1.;

   // Test for NaN, infinity, and zero.
   if (Double.isNaN(value) || 
       value + value == value || 
       Double.isInfinite(value))
   {
      result.exponent = 0;
      result.mantissa = value;
   }
   else
   {

      boolean neg = (bits < 0);
      int exponent = (int)((bits >> 52) & 0x7ffL);
      long mantissa = bits & 0xfffffffffffffL;

      if(exponent == 0)
      {
         exponent++;
      }
      else
      {
         mantissa = mantissa | (1L<<52);
      }

      // bias the exponent - actually biased by 1023.
      // we are treating the mantissa as m.0 instead of 0.m
      //  so subtract another 52.
      exponent -= 1075;
      realMant = mantissa;

      // normalize
      while(realMant > 1.0) 
      {
         mantissa >>= 1;
         realMant /= 2.;
         exponent++;
      }

      if(neg)
      {
         realMant = realMant * -1;
      }

      result.exponent = exponent;
      result.mantissa = realMant;
   }
   return result;
}

这是“灵感”或实际上几乎从answer复制到类似的C＃问题。它与位一起使用，然后使尾数成为介于1.0和0.0之间的数字。

Answer 2

请参阅Float.floatToIntBits和Double.doubleToLongBits。您仍然需要一些额外的逻辑来解码IEEE 754浮点。

Answer 3

这可以做你想要的。

public class Test {
  public class FRex {

    public FRexPHolder frexp (double value) {
      FRexPHolder ret = new FRexPHolder();

      ret.exponent = 0;
      ret.mantissa = 0;

      if (value == 0.0 || value == -0.0) {
        return ret;
      }

      if (Double.isNaN(value)) {
        ret.mantissa = Double.NaN;
        ret.exponent = -1;
        return ret;
      }

      if (Double.isInfinite(value)) {
        ret.mantissa = value;
        ret.exponent = -1;
        return ret;
      }

      ret.mantissa = value;
      ret.exponent = 0;
      int sign = 1;

      if (ret.mantissa < 0f) {
        sign--;
        ret.mantissa = -(ret.mantissa);
      }
      while (ret.mantissa < 0.5f) {
        ret.mantissa *= 2.0f;
        ret.exponent -= 1;
      }
      while (ret.mantissa >= 1.0f) {
        ret.mantissa *= 0.5f;
        ret.exponent++;
      }
      ret.mantissa *= sign;
      return ret;
    }
  }

  public class FRexPHolder {
    int exponent;
    double mantissa;
  }

  public static void main(String args[]) {
    new Test();
  }

  public Test() {
    double value = 8.0;
    //double value = 0.0;
    //double value = -0.0;
    //double value = Double.NaN;
    //double value = Double.NEGATIVE_INFINITY;
    //double value = Double.POSITIVE_INFINITY;

    FRex test = new FRex();
    FRexPHolder frexp = test.frexp(value);
    System.out.println("Mantissa: " + frexp.mantissa);
    System.out.println("Exponent: " + frexp.exponent);
    System.out.println("Original value was: " + value);
    System.out.println(frexp.mantissa+" * 2^" + frexp.exponent + " = ");
    System.out.println(frexp.mantissa*(1<<frexp.exponent));
  }
}

Answer 4

如果我正在读这个......

public class Frexp {
  public static void main (String[] args)
  {
    double param, result;
    int n;

    param = 8.0;
    n = Math.getExponent(param);
    //result = ??

    System.out.printf ("%f * 2^%d = %f\n", result, n, param);
  }
}

不幸的是，似乎没有内置的方法来获取尾数而不首先将它转换为BigDecimal（或者只是进行除法：result = param / Math.pow(2,n)。

奇怪的是，scalb完全相反：取尾数和指数并从中生成一个新的浮点数。

Answer 5

我不熟悉frexp函数，但我认为你需要查看BigDecimal'缩放和未缩放的值。 'unscaled'是精度尾数，scale是指数。在伪代码中：value = unscaledValue 10 ^（ - scale）

Answer 6

目前在核心Java或Commons Lang（很可能是其他找到它的地方）中没有当前的实现，它具有与 frexp 完全相同的功能和易用性;我知道的。如果它确实存在，它可能在一个没有广泛使用的工具包中。

是否有Java等效的frexp？

6 个答案: