将 C 中的 float 转换为 IEEE 标准

Question

我正在尝试用 C 语言编写一个代码，生成一个随机整数，执行简单的计算，然后我试图以 IEEE 标准打印文件的值。但是我做不到，请帮忙。

我无法以非常重要的十六进制/二进制打印它。如果我在 fprintf 中键入转换值，我将收到此错误 expected expression before double。

int main (int argc, char *argv) {

     int limit = 20 ; double a[limit], b[limit];                //Inputs
     double result[limit]    ; int i , k ;            //Outputs
     printf("limit = %d", limit ); double q;


     for (i= 0 ; i< limit;i++)
         {
         a[i]= rand();
         b[i]= rand();
         printf ("A= %x B = %x\n",a[i],b[i]);

         }

     char op;

      printf("Enter the operand used : add,subtract,multiply,divide\n"); 
     scanf ("%c", &op); switch (op) {

     case '+': {
             for (k= 0 ; k< limit ; k++)
                 {

                 result [k]= a[k] + b[k];
            printf ("result= %f\n",result[k]);

                 }
             }
         break;

     case '*': {
             for (k= 0 ; k< limit ; k++)
                 {

                 result [k]= a[k] * b[k];

                 }
             }
         break;

     case '/': {
             for (k= 0 ; k< limit ; k++)
                 {

                 result [k]= a[k] / b[k];

                 }
             }
         break;

     case '-': {
             for (k= 0 ; k< limit ; k++)
                 {

                 result [k]= a[k] - b[k];

     }
             }
         break; }


     FILE *file; file = fopen("tb.txt","w"); for(k=0;k<limit;k++) {  
     fprintf (file,"%x\n
     %x\n%x\n\n",double(a[k]),double(b[k]),double(result[k]) );

     }


     fclose(file); /*done!*/
 }

Answer 1

如果您的 C 编译器直接支持 IEEE-754 浮点格式(因为 CPU 支持它)或完全模拟它，您可以简单地将 doubles 打印为字节。 x86/64 平台就是这种情况。

这是一个例子:

#include <limits.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <float.h>

void PrintDoubleAsCBytes(double d, FILE* f)
{
  unsigned char a[sizeof(d)];
  unsigned i;
  memcpy(a, &d, sizeof(d));
  for (i = 0; i < sizeof(a); i++)
    fprintf(f, "%0*X ", (CHAR_BIT + 3) / 4, a[i]);
}

int main(void)
{
  PrintDoubleAsCBytes(0.0, stdout); puts("");
  PrintDoubleAsCBytes(0.5, stdout); puts("");
  PrintDoubleAsCBytes(1.0, stdout); puts("");
  PrintDoubleAsCBytes(2.0, stdout); puts("");
  PrintDoubleAsCBytes(-2.0, stdout); puts("");
  PrintDoubleAsCBytes(DBL_MIN, stdout); puts("");
  PrintDoubleAsCBytes(DBL_MAX, stdout); puts("");
  PrintDoubleAsCBytes(INFINITY, stdout); puts("");
#ifdef NAN
  PrintDoubleAsCBytes(NAN, stdout); puts("");
#endif
  return 0;
}

输出(ideone):

00 00 00 00 00 00 00 00 
00 00 00 00 00 00 E0 3F 
00 00 00 00 00 00 F0 3F 
00 00 00 00 00 00 00 40 
00 00 00 00 00 00 00 C0 
00 00 00 00 00 00 10 00 
FF FF FF FF FF FF EF 7F 
00 00 00 00 00 00 F0 7F 
00 00 00 00 00 00 F8 7F 

如果不直接支持 IEEE-754，问题就会变得更加复杂。不过还是可以解决的。

以下是一些可以提供帮助的相关问题和答案:

• How do I handle byte order differences when reading/writing floating-point types in C?
• Is there a tool to know whether a value has an exact binary representation as a floating point variable?
• C dynamically printf double, no loss of precision and no trailing zeroes

当然，所有与 IEEE-754 相关的信息都可以在 Wikipedia 中找到.