C++ 快速找到以2为底的对数的整数部分

什么是计算浮点数以2为底的对数的整数部分的有效方法？差不多

N = ceil( log2( f ))

或

对于浮点f。我想这是可以非常有效地实现的，因为人们可能只需要访问浮点指数

编辑2：我主要对精确性不感兴趣。我可以容忍+-1的错误。我列举了这两个变量作为例子，因为其中一个在计算上可能比另一个便宜（但我不知道）

我需要这个来控制算法的精度，其中参数f是一些公差，需要日志来控制术语的数量。准确计算日志并不重要

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编辑：这不是其他许多问题的重复，这些问题要求整数参数的log2（例如）。这是关于浮点参数和一个完全不同的故事。特别是对于f<1，这在整数方法中是不可能的。标准库函数就是这样做的：它将double分解为整数指数和归一化尾数

如果您对对数的下限感到满意，而不是将对数四舍五入到最接近的整数，那么使用较新的标准库函数可能会更好

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请注意，这两个函数对零和无穷大的处理方式不同，因此它们不能完全互换。

受rici的启发，他给我指出了frexp，我想我找到了答案。在C99和最近的C++中，我们的函数正好符合我所需要的

int ilogb( float arg );
int ilogb( double arg );

相当于

(int)logb( arg )

它返回的值比frexp少一个。所以frexp结果对应于

floor(log2(arg)+1 

和ilogb（arg）到

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这是一个可怕的黑客行为，它从little endian

float

中提取指数，尽管我不能保证可移植性等

#include <stdio.h>

int main(void) {
    float f;
    unsigned i;
    unsigned *ip = (unsigned*)&f;

    printf("Enter a float: ");
    scanf("%f", &f);
    i = *ip;
    i = (i >> 23) & 0xFF;
    i -= 127;
    printf("%f %d\n", f, (int)i);
    return 0;
}

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对于内置FPU的现代CPU，在硬件中实现对数运算，如果一个手工实现能够击败直接

底层（log2（f））

方法，我会感到惊讶。没有重复。我的问题是关于浮点数的log2。不是整数的对数2。因为小于1的数字的对数是负数，所以应该向上或向下取整由你决定。你不能只提取指数并减去127（单精度）或1023（双精度）？@WeatherVane:我很乐意使用这两种版本…谢谢，这是我一直在寻找的解决方案。但是，我认为ilogb函数可能更适合。谢谢你指给我看。@andreas:你可能是对的。我想我显示了我的年龄：-）注意，你不应该使用指针取消引用来进行类型双关，因为这是一种未定义的行为（大多数编译器会用

-Wall

发出警告）。应该改用联合体。@Simon:我认为从联合体中读取与您写入的不同类型的信息也很重要。我错了吗？@WaetherVane:你的黑客攻击可能对big endian同样有效。仅当浮点和整数具有不同的endianness时，它才起作用。不，它是从C99开始定义的（虽然技术上不是C++）：注意：这不会返回次正常值的正确答案：

f

floor(log2(arg))

#include <stdio.h>

int main(void) {
    float f;
    unsigned i;
    unsigned *ip = (unsigned*)&f;

    printf("Enter a float: ");
    scanf("%f", &f);
    i = *ip;
    i = (i >> 23) & 0xFF;
    i -= 127;
    printf("%f %d\n", f, (int)i);
    return 0;
}

Enter a float: 0.125
0.125000 -3