c++ - 归一化整数到/从 float 转换

Question

我需要将规范化整数值与实浮点值相互转换。例如，对于 int16_t，值 1.0 由 32767 表示，-1.0 由 -32768 表示。尽管为每种整数类型(有符号和无符号)执行此操作有点乏味，但手工编写仍然很容易。

但是，我想尽可能使用标准方法，而不是去重新发明轮子，所以我正在寻找的是标准 C 或 C++ 头文件、Boost 库或其他一些小型、可移植的东西，已执行这些转换的易于合并的来源。

Answer 1

这是一个使用 std::numeric_limits 的模板化解决方案:

#include <cstdint>
#include <limits>

template <typename T>
constexpr double normalize (T value) {
  return value < 0
    ? -static_cast<double>(value) / std::numeric_limits<T>::min()
    :  static_cast<double>(value) / std::numeric_limits<T>::max()
    ;
}

int main () {
  // Test cases evaluated at compile time.
  static_assert(normalize(int16_t(32767)) == 1, "");
  static_assert(normalize(int16_t(0)) == 0, "");
  static_assert(normalize(int16_t(-32768)) == -1, "");
  static_assert(normalize(int16_t(-16384)) == -0.5, "");
  static_assert(normalize(uint16_t(65535)) == 1, "");
  static_assert(normalize(uint16_t(0)) == 0, "");
}

这处理有符号和无符号整数，0 确实归一化为 0。

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