Question

也许这似乎是一个有点罕见的问题，但我想找到一个能够将double（c号）转换为long（c号）的函数。没有必要保留双重信息。最重要的是：

double a,b;

long c,d;

c = f(a);

d = f(b);

这一定是事实：

所有 (a < b) 和 适用于所有 c < d

谢谢你们所有人。

Answer 1

如果满足以下两个条件，您的要求是可行的：

编译器将sizeof(double)定义为sizeof(long)
硬件使用IEEE 754 double-precision binary floating-point format

虽然第二个条件适用于每个广泛使用的平台，但第一个条件却没有。

如果您的平台上的两个条件都，那么您可以按如下方式实现该功能：

long f(double x)
{
    if (x > 0)
        return double_to_long(x);
    if (x < 0)
        return -double_to_long(-x);
    return 0;
}

您有几种不同的方式来实现转换功能：

long double_to_long(double x)
{
    long y;
    memcpy(&y,&x,sizeof(x));
    return y;
}

long double_to_long(double x)
{
    long y;
    y = *(long*)&x;
    return y;
}

long double_to_long(double x)
{
    union
    {
        double x;
        long   y;
    }
    u;
    u.x = x;
    return u.y;
}

请注意，建议不要使用第二个选项，因为它会中断strict-aliasing rule。

Answer 2

从浮点到整数类型有四种基本转换：

floor - Rounds towards negative infinity, i.e. next lowest integer.
ceil[ing] - Rounds towards positive infinity, i.e. next highest integer.
trunc[ate] - Rounds towards zero, i.e. strips the floating-point portion and leaves the integer.
round - Rounds towards the nearest integer.

这些转换都不会给出您指定的行为，但floor会允许稍微弱一点的条件(a < b) implies (c <= d)。

如果double值使用的空间比long更多，那么由于存在原理，因此没有可以满足初始约束的映射。基本上，由于double类型可以表示比long类型更多的不同值，因此无法保留<关系的严格部分顺序，因为多个double类型long类型}值将被强制映射到相同的{{1}}值。

另见：

Answer 3

使用frexp()让你大部分时间都在那里。它将数字拆分为指数和有效数（分数）。

假设long的大小至少与double相同，否则这是毫无意义的。 Pigeonhole principle

#include <math.h>
long f(double x) {
  assert(sizeof(long) >= sizeof(double));
  #define EXPOWIDTH 11
  #define FRACWIDTH 52
  int ipart;
  double fraction = frexp(fabs(x), &ipart);

  long lg = ipart;
  lg += (1L << EXPOWIDTH)/2;
  if (lg < 0) ipart = 0;
  if (lg >= (1L << EXPOWIDTH)) lg = (1L << EXPOWIDTH) - 1;
  lg <<= FRACWIDTH;

  lg += (long) (fraction * (1L << FRACWIDTH));
  if (x < 0) {
    lg = -lg;
  }
  return lg;
}

-

注意：

EXPO的正确值取决于DBL_MAX_EXP和DBL_MIN_EXP以及double类型的详细信息。

此解决方案在double的极值附近映射相同的double值。我稍后会看一下测试。

否则如上所述：覆盖两种类型。

由于long通常是2补码而double以符号幅度的方式排列，因此当double为负数时需要额外的工作。还要注意-0.0。

long f(double x) {
  assert(sizeof x == sizeof (long));
  union {
    double d;
    long lg;
  } u = { x*1.0 };  // *1.0 gets rid of -0.0
  // If 2's complement - which is the common situation
  if (u.lg < 0) {
    u.lg = LONG_MAX - u.lg;
  }
  return u.lg;
}

将double映射为长数的函数

3 个答案: