Question

然而，我在大学开始的C ++讲座开始了我的第一个问题。我们的任务是通过IEEE 754标准在C ++中为浮点实现自制结构：

创建一个数据结构，允许您存储浮点数，读取其原始字节表示形式及其内部表示形式为s，e和m。使用union和bit-field-struct的组合。编写一个程序，其中浮点数分配给结构的浮点部分，并打印原始和s / e / m表示。对raw和m。
使用十六进制输出

到目前为止我得到的是：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

union {
    struct KFloat {
        //Using bit fields for our self made float. s sign, e exponent, m mantissa
        //It should be unsigned because we simply use 0 and 1
        unsigned int s : 1, e : 8, m : 23;
    };
    //One bit will be wasted for our '.'
    char internal[33];
};

float calculateRealFloat(KFloat kfloat) {
    if(kfloat.s == 0) {
        return (1.0+kfloat.m)*pow(2.0, (kfloat.e-127.0));
    } else if (kfloat.s == 1) {
        return (-1.0)*((1.0+kfloat.m)*pow(2.0, (kfloat.e-127.0)));
    }
    //Error case when s is bigger 1
    return 0.0;
}

int main(void) {
    KFloat kf_pos = {0, 128, 1.5707963705062866};//This should be Pi (rounded) aka 3.1415927
    KFloat kf_neg = {1, 128, 1.5707963705062866};//Pi negative

    float f_pos = calculateRealFloat(kf_pos);
    float f_neg = calculateRealFloat(kf_neg);

    printf("The positive float is %f or ",f_pos);
    printf("%e\n", f_pos);

    printf("The negative float is %f or ",f_neg);
    printf("%e", f_neg);
    return 0;
}

这段代码的第一个错误显然是尾数绝对错误，但我不知道如何解决这个问题。

Answer 1

请重读任务：

创建一个允许存储浮点数的数据结构，读取其原始字节表示及其内部表示为s，e和m。

这并不意味着你应该存储一个字符串

我会这样做：

union MyFloat
{
  unsigned char rawByteDataRep[4];
  unsigned int  rawDataRep;
  float         floatRep;
  struct{   // not checked this part just copied from you
   unsigned s : 1;
   unsigned e : 8;
   unsigned m : 23;
  }             componentesRep;
}

但要小心！除了广泛使用这种联合转换模式这一事实外， C-Standard 表明，如果您读取的另一个联合成员而不是写入的联合成员，则结果为未定义行为。

编辑：添加了uint32 rep

void testMyfloat()
{
  MyFloat mf;
  mf.floatRep = 3.14;
  printf("The float %f is assembled from sign %i magnitude 0x%08x and exponent %i and looks in memory like that 0x%08x.\n",
        mf.floatRep, 
        (int)mf.componentesRep.s, 
        (unsigned int)mf.componentesRep.m, 
        (int)mf.componentesRep.e, 
        mf.componentesRep.rawDataRep);

}

Answer 2

布鲁斯道森有一系列关于浮点表示和算术的博客文章。该系列的最新内容是here，其中包含一系列链接以前发布的详细讨论此主题的帖子。

用C ++创建自己的浮点结构

2 个答案: