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在我的实时嵌入式处理器固件中,我需要十进制数字的格式化打印。标准 printf/sprintf 在工具链中不可用,所以我需要自己实现它。
我使用了除以十并取余的天真方法。但是我的目标处理器本身不支持除法,软件实现需要很长时间(超过 200us)来计算。我想知道是否有快速的方法可以不除法地从数字中获取小数位?
char* os_prn_decimal(char* outBuf, const char* end, uint32 v)
{
uint32 dgtIdx = 1000000000;
do
{
uint8 dgt = (uint8)(v / dgtIdx);
*outBuf = dgt + '0';
++outBuf;
v = v % dgtIdx;
dgtIdx /= 10;
} while (outBuf < end && dgtIdx > 0);
return outBuf;
}
最佳答案
您的解决方案直接以正确的顺序生成数字,但代价是可变除法 (v/dgtIdx
)、可变模数(其成本与除法相同或更高) , 和除以 10。这是三个昂贵的操作。
首先从最低有效位生成数字,然后反转数字可能会更便宜。然后只需要除以 10 和模 10 运算。使用 Divide by 10 using bit shifts? 处的解决方案并修改它以在与商相同的操作中获得余数:
uint32_t div10_rem( uint32_t dividend, int* remainder )
{
uint32_t quotient = (uint32_t)((0x1999999Aull * dividend) >> 32) ;
*remainder = dividend - (quotient * 10) ;
return quotient ;
}
然后转换为可显示的十进制字符串可能是:
char* int2dec( uint32_t val, char* buffer )
{
char reverse_digits[10] = {0} ;
uint32_t u = val ;
size_t digit_count = 0 ;
while( u > 0 )
{
int d = 0 ;
u = div10_rem( u, &d ) ;
reverse_digits[digit_count] = d + '0' ;
digit_count++ ;
}
buffer[digit_count] = '\0' ;
size_t i = 0 ;
for( size_t i = 0; i < digit_count; i++ )
{
buffer[i] = reverse_digits[digit_count - i - 1] ;
}
return buffer ;
}
然后是一个示例用法:
char buffer[11] ;
printf( "%s", int2dec( val, buffer) ) ;
如果适合使用静态缓冲区,则可以避免数字反转:
#define MAX_DIGITS 10
const char* int2dec( uint32_t val )
{
static char digits[MAX_DIGITS + 1] = {0} ;
uint32_t u = val ;
size_t digit_index = MAX_DIGITS - 1 ;
while( u > 0 )
{
int d = 0 ;
u = div10_rem( u, &d ) ;
digits[digit_index] = d + '0' ;
digit_index-- ;
}
return &digits[digit_index + 1] ;
}
然后,例如:
printf( "%s", int2dec( val ) ) ;
关于algorithm - 快速循环打印十进制数字(嵌入式),我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/57842331/
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