Question

Java中的int和float都是32位大小的值。是否可以编写一对函数

int toInt(float f);
float toFloat(int n);

如果f1和f2是任意float非NaN值且i1和i2是任意int值：

f1 < f2当且仅当toInt(f1) < toInt(f2)
f1 > f2当且仅当toInt(f1) > toInt(f2)
f1 == f2当且仅当toInt(f1) == toInt(f2)
toInt(toFloat(i1) == i1
toFloat(toInt(f1)) == f1

编辑：我已经编辑了问题以排除浮动的NaN值，这要归功于答案，说明这些问题会发生什么。

Answer 1

是。 IEEE floats和双打的排列方式使您可以通过对原始二进制表示进行 无符号 比较来比较它们。从float转换为原始整数和返回的函数是java.lang.Float.floatToIntBits和java.lang.Float.intBitsToFloat。这些功能是处理器内在函数，因此它们的成本极低。

多头和双打也是如此。转化函数包括java.lang.Double.doubleToLongBits和java.lang.Double.longBitsToDouble。

请注意，如果要对整数使用正常的签名比较，除了转换为整数之外，还必须进行一些额外的转换。

此规则的唯一例外是NaN，无论如何都不允许总排序。

Answer 2

我明白你在说什么。起初我对你的问题有不同的解释。正如其他人都提到的那样：是的。使用描述here和here的文章解释为什么我们应该使用@Peter Lawrey描述的方法来比较整数和浮点数之间的基础位模式

Answer 3

您可以使用

int n = Float.floatToRawIntBits(f);

float f2 = Float.intBitToFloat(n);

int n2 = Float.floatToRawIntBits(f2);

assert n == n2; // always
assert f == f2 || Float.isNaN(f);

作为int的原始位与原始float具有相同的排序顺序，但NaN值除外，float值不具有int值值为NaN

注意：float有多个值彼此不相等{{1}}

Answer 4

不，你不能

有2 ^ 32个可能的int值，所有这些值都是不同的。但是，你不到2 ^ 32个花车;即。 7FF0000000000001至7FF7FFFFFFFFFFFF代表NaN＆＃39; s，

因此，你有更多的int而不是浮点数，因为toFloat(i1)不会为每个int生成一个独特的浮点数而无法明确地将它们相互映射

Answer 5

RüdigerKlaehn的答案给出了正常情况，但缺乏一些细节。双射仅在漂亮且干净的浮动域中退出。

注意：IEEE浮点数的表示形式为sign_bit(1 bit) exponent(8 bits) sinificand(23 bits)，而 clean 情况下的值为(-1)<sup>sign</sup> * 2<sup>exp</sup> * significand。实际上，23位代表实际有效数的小数部分，整数部分为1。

0 < exp < 255（对应于普通非null浮点数）的所有内容都可以作为无符号字节使用，并且在该域中你有一个双射。

对于exp == 255，您的无限值为significand == 0，所有NaN都为significand != 0 - 好的，您明确地排除了它们。

但对于exp == 0，仍有奇怪的事情：当significand == 0时你有+0和-0。我不确定他们是否被认为是平等的。如果有人知道，请随时编辑帖子。但作为整数值，它们当然会有所不同。

当exp == 0和significand != 0找到非规范化数字时...虽然不相等，但会转换为最小数字0的0，而不是0。

因此，如果你想要一个双射，只使用带有0 < exp < 255<的普通数字，并避免NaN，无限，0和非正规数字，其中怪异。

参考文献：

Answer 6

f1 == f2

是不可能的，有关详细信息，请参阅this answer。如果您确实想要进行等式检查，则需要包含增量。

Java浮点数和整数保持顺序之间的双射

6 个答案: