c - return 的简化版本 ((union { float v; uint32_t r; }){(int)x}.r>>21) - 496

Question

我在 malloc.c 实现中找到了一些代码，谁能告诉我这段代码实际上做了什么:

return ((union { float v; uint32_t r; }){(int)x}.r>>21) - 496

我做了一些搜索，发现它可以将整数转换为 IEEE 754 float ，但我无法理解它是如何工作的。谁能帮助我分多个步骤理解它？

Answer 1

这看起来有点像计算 4*log₂x+12 或非常接近这个值的东西。

想法是使用硬件计算二进制对数，并使用位移来获取float 的指数部分，以及尾数的两个高位。

我写了一个小测试程序来比较上面的计算:

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <math.h>

int makesize(uint32_t x) {
    return ((union { float v; uint32_t r; }){(int)x}.r>>21) - 496;
}

int main(void) {
    for (uint32_t i = 1 ; i != 1000 ; i++) {
        double v = i;
        double x = log(v)/log(2);
        int y = makesize(i);
        int res= 12+((int)floor(4*x));
        printf("%04d : %d,%d (%d)\n", i, y, res, y-res);
    }
    return 0;
}

Demo.

从 1 到 999 的运行产生了彼此在 1 以内的值。