在C++中如何得到浮点数的二进制表示形式
(2016-06-07 15:23:24)
在C++中我们可以直接对整形数据进行位操作，例如左移，右移，按位与，按位或等操作，但是如何对浮点形式的数据进行位操作呢？要想对浮点类型的数据进行位操作首先需要得到其二进制表示形式，以下介绍三种方式来得到一个浮点数的二进制表示形式。
(1)使用reiniterpret_cast将float类型转换为int类型
(前提:float和int有同样大小的size)。
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#include < cassert
>
#include < iomanip
>
#include < iostream
>
#include < ostream >
using namespace std;
int main()
{
float pi = 1.1;
int ipi;
cout << setfill('0') << showbase << hex << internal;
assert(sizeof(int) == sizeof(float));
ipi = reinterpret_cast<<span
style="color:#8000ff;">int&>(pi);
cout << "pi bits=" << setw(10) << ipi << '\n';
}
运行结果如下:
pi bits=0x3f8ccccd
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(2)利用union的特点来保存数据，得到浮点数的二进制表示形式。
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#include < iostream
>
#include < string
>
#include < inttypes.h
>// for uint32_t
using namespace std;
void floatToBinary(float f, string& str)
{
union { float f; uint32_t i; } u;
u.f = f;
str.clear();
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
if (u.i % 2) str.push_back('1');
else str.push_back('0');
u.i >>= 1;
}
// Reverse the string since now it's backwards
string temp(str.rbegin(), str.rend());
str = temp;
}
int main(int argc, const char* argv[])
{
string str;
float f;
while (true) {
cin >> f;
floatToBinary(f, str);
cout << str << endl;
}
return 0;
}
运行结果如下:
37.73
01000010000101101110101110000101
2.0
01000000000000000000000000000000
237.74
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(3)结合union和bitset来进行操作，得到浮点数的二进制表示形式
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#include < iostream
>
#include < bitset >
int main()
{
union
{
float input; // assumes sizeof(float) == sizeof(int)
int output;
} data;
data.input = 2.25125;
std::bitset<<span
style="color:#0000ff;">sizeof(float) * CHAR_BIT> bits(data.output);
std::cout << bits << std::endl;
// or
std::cout << "BIT 4: " << bits[4] << std::endl;
std::cout << "BIT 7: " << bits[7] << std::endl;
}
运行结果如下:
01000000000100000001010001111011
BIT 4: 1
BIT 7: 0
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参考资料:
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