Знак числа с плавающей запятой

Есть ли простой способ определить знак числа с плавающей запятой?

Я экспериментировал и придумал это:

#include <iostream>

int main(int argc, char** argv)
{
 union
 {
  float f;
  char c[4];
 };

 f = -0.0f;
 std::cout << (c[3] & 0x10000000) << "\n";

 std::cin.ignore();
 std::cin.get();
 return 0;
}

где (c [3] и 0x10000000) дает значение > 0 для отрицательного числа, но я думаю, что это требует от меня сделать предположения, что:

Байты машины составляют 8 бит.
число точек с плавающей точкой составляет 4 байта?
наиболее значимый бит машины самый левый бит (endianness?)

Пожалуйста, исправьте меня, если какое-либо из этих допущений ошибочно или я пропустил какой-либо.

Ответ 1

Предполагая, что это допустимое число с плавающей запятой (а не, например, NaN):

float f;
bool is_negative = f < 0;

В качестве упражнения читателю нужно выяснить, как проверить, является ли число с плавающей точкой положительным.

Ответ 2

Try

float s = copysign(1, f);

из <math.h>

Еще одна полезная вещь может быть #including <ieee754.h>, если она доступна в вашей системе/компиляторе.

Ответ 3

Используйте signbit() из math.h.

Ответ 4

1) sizeof (int) не имеет к этому никакого отношения.

2), предполагая CHAR_BIT == 8, да.

3) для этого нам нужен MSB, но endianness влияет только на порядок байтов, а не на порядок бит, поэтому бит, который нам нужно проверить, - c[0]&0x80 для большой endianness, или c[3]&0x80 для мало, так что было бы лучше объявить объединение с uint32_t и проверить с помощью 0x80000000.

Этот трюк имеет смысл только для неспецифических операндов памяти. Выполнение этого значения float, которое находится в регистре XMM или x87, будет медленнее, чем прямой подход. Кроме того, он не обрабатывает специальные значения, такие как NaN или INF.

Ответ 5

google формат с плавающей запятой для вашей системы. Многие используют IEEE 754, и в данных, которые необходимо изучить, есть определенный бит знака. 1 отрицательно 0 положительно. Другие форматы имеют нечто похожее и легко проверяются.

Обратите внимание, пытаясь заставить компилятор точно указать нужный вам номер с жестким кодированным присваиванием, например f = -0.0F; может не работать. не имеет ничего общего с форматом с плавающей запятой, но имеет отношение к парсеру и библиотеке C/С++, используемой компилятором. Генерация минус нуля может быть или не быть вообще тривиальной.

Ответ 6

Почему бы не if (f < 0.0)?

Ответ 7

Я получил это от http://www.cs.uaf.edu/2008/fall/cs441/lecture/10_07_float.html попробуйте следующее:

/* IEEE floating-point number bits:  sign  exponent   mantissa */
struct float_bits {
    unsigned int fraction:23; /**< Value is binary 1.fraction ("mantissa") */
    unsigned int exp:8; /**< Value is 2^(exp-127) */
    unsigned int sign:1; /**< 0 for positive, 1 for negative */
};

/* A union is a struct where all the fields *overlap* each other */
union float_dissector {
    float f;
    struct float_bits b;
};

int main() {
    union float_dissector s;
    s.f = 16;
    printf("float %f  sign %u  exp %d  fraction %u",s.f, s.b.sign,((int)s.b.exp - 127),s.b.fraction);
    return 0;
}

Ответ 8

Придя к этому поздно, но я подумал о другом подходе.

Если вы знаете, что ваша система использует формат с плавающей запятой IEEE754, но не насколько большие типы с плавающей запятой относятся к целым типам, вы можете сделать что-то вроде этого:

bool isFloatIEEE754Negative(float f)
{
    float d = f;
    if (sizeof(float)==sizeof(unsigned short int)) {
        return (*(unsigned short int *)(&d) >> (sizeof(unsigned short int)*CHAR_BIT - 1) == 1);
    }
    else if (sizeof(float)==sizeof(unsigned int)) {
        return (*(unsigned int *)(&d) >> (sizeof(unsigned int)*CHAR_BIT - 1) == 1);
    }
    else if (sizeof(float)==sizeof(unsigned long)) {
        return (*(unsigned long *)(&d) >> (sizeof(unsigned long)*CHAR_BIT - 1) == 1);
    }
    else if (sizeof(float)==sizeof(unsigned char)) {
        return (*(unsigned char *)(&d) >> (sizeof(unsigned char)*CHAR_BIT - 1) == 1);
    }
    else if (sizeof(float)==sizeof(unsigned long long)) {
        return (*(unsigned long long *)(&d) >> (sizeof(unsigned long long)*CHAR_BIT - 1) == 1);
    }
    return false; // Should never get here if you've covered all the potential types!
}

По существу, вы обрабатываете байты в своем float как целочисленный тип без знака, а затем сдвигаете вправо все, кроме одного из битов (знаковый бит), из существующих. " → " работает независимо от его соответствия, поэтому это обходит эту проблему.

Если возможно определить предварительное выполнение, которое беззнаковый целочисленный тип имеет ту же длину, что и тип с плавающей запятой, вы можете сократить это:

#define FLOAT_EQUIV_AS_UINT unsigned int // or whatever it is

bool isFloatIEEE754Negative(float f)
{
    float d = f;
    return (*(FLOAT_EQUIV_AS_UINT *)(&d) >> (sizeof(FLOAT_EQUIV_AS_UINT)*CHAR_BIT - 1) == 1);
}

Это работало на моих тестовых системах; кто-нибудь видит какие-либо оговорки или пропускает "gotchas"?