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C代码解释

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C代码解释,c,C,以下函数用于比较两个浮点值，但在某些特定情况下比常规比较快（例如在Cortex-A8上） 有人能解释一下它到底是如何工作的吗？这段代码利用了IEEE 754格式的浮点数结构。该结构本身是专门为此类操作设计的，以便快速进行比较操作 每个单精度IEEE 754编号有三个部分（从MSB到LSB的顺序）： 符号位 指数部分（8位） 尾数的有效位（23位） f1大于f2如果： f1为正，f2为负 f1和f2均为正值，但f1的指数大于f2 f1和f2均为正值，指数相同，但f1的有效位大于f2 前两个i

以下函数用于比较两个浮点值，但在某些特定情况下比常规比较快（例如在Cortex-A8上）

有人能解释一下它到底是如何工作的吗？

这段代码利用了IEEE 754格式的浮点数结构。该结构本身是专门为此类操作设计的，以便快速进行比较操作

每个单精度IEEE 754编号有三个部分（从MSB到LSB的顺序）：

  • 符号位
  • 指数部分（8位）
  • 尾数的有效位（23位）
f1
大于
f2
如果：

  • f1
    为正，
    f2
    为负
  • f1
    和
    f2
    均为正值，但
    f1
    的指数大于
    f2
  • f1
    和
    f2
    均为正值，指数相同，但
    f1
    的有效位大于
    f2
  • 前两个if
    f1
    和
    f2
    的相反值为负值
如果两个浮点数都在表示形式中，则可以将它们作为整数进行比较。不幸的是，IEEE 754没有使用2的补码来表示负数，这就是为什么这段代码执行转换，以便能够将数字作为有符号整数进行比较

下面是关于每一行代码作用的逐步说明：

i1 = *(int*)f1; // reading float as integer
i2 = *(int*)f2; // reading float as integer
这个函数使用了一个事实，即在大多数32位系统上，
sizeof（int）==sizeof（float）
将浮点数读入规则的有符号整数变量

t1 = i1 >> 31;
这个函数提取
f1
的符号位。如果
f1
为负值，其MSB将为
1
，因此
i1
将为负值。将其向右移动31位将保留符号，因此如果
i1
为负
t1
将所有位设置为
1
（等于-1）。如果
f1
为正，其符号位将为
0
，最后
t1
将等于
0

i1 = (i1 ^ t1) + (t1 & 0x80000001);
如果符号位为
1
，如果
f1
为负数，该行将执行到2的补码表示的转换

t2 = i2 >> 31;
i2 = (i2 ^ t2) + (t2 & 0x80000001);
下面是它的工作原理：如果
f1
为正，那么
t1
为
0
，
（i1^t1）
将为
i1
，
（t1&0x8000001）
将为
0
，最后
i1
将保留其原始值。如果
f1
为负，则
t1
将所有位设置为
1
，RHS上的第一个表达式将是
i1
的位反转，第二个表达式将等于
0x8000001
。这样，
i1
将转换为其位反转，并添加
1
。但这将导致一个正数，因为MSB将被清除，这就是为什么还要添加
0x8000000
以保持该数字为负数

t2 = i2 >> 31;
i2 = (i2 ^ t2) + (t2 & 0x80000001);
对f2执行与上述相同的操作

return i1 > i2;
只需比较得到的两个有符号整数。大多数CPU都有专用的指令来在硬件中执行有符号比较。

此代码利用IEEE 754格式的浮点数字结构。该结构本身是专门为此类操作设计的，以便快速进行比较操作

每个单精度IEEE 754编号有三个部分（从MSB到LSB的顺序）：

  • 符号位
  • 指数部分（8位）
  • 尾数的有效位（23位）
f1
大于
f2
如果：

  • f1
    为正，
    f2
    为负
  • f1
    和
    f2
    均为正值，但
    f1
    的指数大于
    f2
  • f1
    和
    f2
    均为正值，指数相同，但
    f1
    的有效位大于
    f2
  • 前两个if
    f1
    和
    f2
    的相反值为负值
如果两个浮点数都在表示形式中，则可以将它们作为整数进行比较。不幸的是，IEEE 754没有使用2的补码来表示负数，这就是为什么这段代码执行转换，以便能够将数字作为有符号整数进行比较

下面是关于每一行代码作用的逐步说明：

i1 = *(int*)f1; // reading float as integer
i2 = *(int*)f2; // reading float as integer
这个函数使用了一个事实，即在大多数32位系统上，
sizeof（int）==sizeof（float）
将浮点数读入规则的有符号整数变量

t1 = i1 >> 31;
这个函数提取
f1
的符号位。如果
f1
为负值，其MSB将为
1
，因此
i1
将为负值。将其向右移动31位将保留符号，因此如果
i1
为负
t1
将所有位设置为
1
（等于-1）。如果
f1
为正，其符号位将为
0
，最后
t1
将等于
0

i1 = (i1 ^ t1) + (t1 & 0x80000001);
如果符号位为
1
，如果
f1
为负数，该行将执行到2的补码表示的转换

t2 = i2 >> 31;
i2 = (i2 ^ t2) + (t2 & 0x80000001);
下面是它的工作原理：如果
f1
为正，那么
t1
为
0
，
（i1^t1）
将为
i1
，
（t1&0x8000001）
将为
0
，最后
i1
将保留其原始值。如果
f1
为负，则
t1
将所有位设置为
1
，RHS上的第一个表达式将是
i1
的位反转，第二个表达式将等于
0x8000001
。这样，
i1
将转换为其位反转，并添加
1
。但这会让你很沮丧