C 将int映射为float？

我想实现从整数到浮点的映射，但我的底层知识有点生疏。本文描述了映射：

3.2到整数的映射

我们可以通过浮点计算预测残差 减法，但这可能会导致不可逆的下溢 无法重建的信息丢失> 实际值。相反，如[7,22]中所述，我们映射了预测的 和实际浮点p和f的符号大小二进制 整数表示。关于实现signmagnity的平台 整数算术，我们现在可以简单地计算 通过减法得到的整数残差，但大多数当前平台 实现二的补码算法。解决 这样，我们将符号大小表示映射为无符号 通过翻转最高有效位（对于正 浮点）或所有位（用于负浮点）。结果是一场灾难 浮点数到无符号整数的单调映射 浮点数差的排序和均匀线性 具有相同的符号和指数。这种方法也是可行的 与[16]类似，但我们通过允许结转 在p和f为的情况下，从尾数传播到指数 接近但被指数边界分隔，这将 在[16]中被标记为严重预测失误

还有一些C示例代码，但我不太确定是否复制了正确的部分：

typedef float            F32;
typedef int              I32;
typedef unsigned int    U32;

I32 exponentPred = (((U32&)floatnum) & 0x7F800000) >> 23;
I32 signPred = (((U32&)floatnum) & 0x80000000) == 0x80000000;
I32 mantissaPred = (((U32&)floatnum) & 0x007FFFFF);

因此，我的问题是：

你能给我解释一下，最后三行他在干什么吗。我想从二进制的角度来理解它

这是将浮点映射为整数的代码吗

如何在matlab中进行映射

谢谢，

---

plasmido

我不知道matlab，但发生的事情（将其视为C代码）是：

这是一个cast，

floatnum

的内容被解释为

U32&

((U32&)floatnum) & 0x7F800000

这是一个位AND，介于上一个表达式的结果和一个协方差之间，一个数字，但表示为十六进制值（这与十进制数相同，但程序员通常更喜欢将自身和常量表示为十六进制值）

将表示上一个表达式结果的位移位23位，其效果是您将删除这23位中的所有内容，并从第24位开始计算位

如果你想更多地了解这些运营商，那就去吧

但我认为，如果你想了解这个具体的例子，重要的是要概述以下事实：

• float

  类型通常是更具体类型的占位符，使用通用浮点表示或

  IEEE 754

  之间的区别在于，在第二种情况下，您有一个定义良好的表示，换句话说，给定32位宽的IEEE 754类型，您知道哪些位表示什么（有关位掩码，请参见wiki）
• 给定的十六进制常量仅代表特殊值，可帮助您提取或屏蔽所需的位（尝试将这些常量转换为二进制并应用

  &

  运算符）

---

0x8000000

是

1000000000000000000000000000000

0x7F800000

是

0111111000000000000000000000000

0x007FFFFF

是

00000000111111111

现在假设您有一个带有这些数字的浮点变量，每个字符代表一个二进制数字：
floatnum=

seeeeeeeeeemmmmmmmmmmmmm

（（U32&）floatnum）和0x7F800000

是

0eeeeeeeeeee00000000000000000000

最后做一次右移

>23

以获得

0000000000000000000000000 EEEEEE

（（U32&）floatnum）和0x8000000

是

s00000000000000000000000000000000000000000000000000000000

因此，选择标志
最后，最后一行选择尾数：

（（U32&）floatnum）和0x007FFFFF

是

00000000mmmmm

基本上，代码使用位掩码将浮点拆分为三个部分
//编辑删除的丑陋解决方案，在matlab中找到更好的解决方案：

raw = typecast( single(floatNum), 'uint32' )
exponentPred=bitget(raw,[31:-1:22])
signPred=bitget(raw,[32])]
mantissaPred=bitget(raw,[23:-1:1])

---

代码将按定义将分隔为其组件。在MATLAB中执行此操作的一种方法是使用

num2hex

将浮点拆分为4位的块，以便轻松转换为二进制字符串：

f = 1.23456;
h = num2hex(f);
b = reshape(dec2bin(hex2dec(h'),4).',1,[])

另一种方法是使用

typecast

转换为适用于

dec2bin

的整数类型，而不更改基础数据：

b = dec2bin(typecast(f,'uint64'),64);

然后您可以提取符号、指数和尾数。例如，double有1位符号（

s

），11位指数（

e

），52位有效位（

m

）：
然后，通过以下方式重新组装编号：

num = (-1)^s * (1+m) * 2^e

对于单个精度浮点（例如

f=single（1.23456）；

），以与上述相同的方式获取

b

（如果使用

类型转换

，则指定32位），然后通过以下方式提取零件：

s = b(1)
floatBias = 127;
e = bin2dec(b(2:9)) - floatBias
fbin = str2num(b(32:-1:10).').'
m = sum(fbin.*2.^-(23:-1:1))

为什么不使用get

raw

？

raw=typecast（single（floatNum），'uint32'）

s = b(1)

doubleBias = 1023;
e = bin2dec(b(2:12)) - doubleBias

fbin = str2num(b(64:-1:13).').'
m = sum(fbin.*2.^-(52:-1:1))

num = (-1)^s * (1+m) * 2^e

s = b(1)
floatBias = 127;
e = bin2dec(b(2:9)) - floatBias
fbin = str2num(b(32:-1:10).').'
m = sum(fbin.*2.^-(23:-1:1))