比特流到浮動類型強制

我無法使下面的代碼正常工作。使用一個在線的IEEE-754轉換器，我寫出了testData.txt文件，該文件用應該表示浮點數75.5的位串讀取;實際的cout.write確實表明位串是我所期望的。然而，當我嘗試使用聯合將char *強制轉換爲浮點數時（正如我所看到的是完成此轉換的典型方法），結果浮點數不是我期望的數字。比特流到浮動類型強制

#include<climits> 
#include<iostream> 
#include<fstream> 
#include<bitset> 

int main(int, char**) 
{ 

    std::ifstream inputFile("testData.txt", std::ios_base::in | std::ios_base::binary); 
    if(!inputFile) std::cout << "Failed to open input file!" << std::endl; 

    char buffer[ CHAR_BIT * sizeof(float) ]; 
    inputFile.read(buffer, CHAR_BIT * sizeof(float)); 

    std::cout << "cout.write of input from file = "; 
    std::cout.write(buffer, CHAR_BIT * sizeof(float)); 
    std::cout << std::endl; 

    union { float f; char* c; } fToCharStarUnion; 

    fToCharStarUnion.c = buffer; 
    std::bitset< sizeof(float) * CHAR_BIT > bits(std::string(fToCharStarUnion.c)); 
    std::cout << "fToCharStarUnion.f = " << fToCharStarUnion.f << " bits = " << bits << std::endl; 

    inputFile.close(); 
    return 0; 
}

運行此的返回結果是：

cout.write of input from file = 01000010100101110000000000000000 
fToCharStarUnion.f = -1.61821e+38 bits = 01000010100101110000000000000000

有一些基本的東西我沒有做這將正確地做這項工作？

來源

2010-02-18 bpw1621

您正在使用構造函數bitset將ASCII轉換爲位。這會導致您的解碼位位於bitset對象中，而不是union。要獲取原始位出位集合的，使用to_ulong方法：

#include<climits> 
#include<iostream> 
#include<fstream> 
#include<bitset> 

int main(int, char**) 
{ 

    std::ifstream inputFile("testData.txt", 
     std::ios_base::in | std::ios_base::binary); 
    if(!inputFile) std::cout << "Failed to open input file!" << std::endl; 

    char buffer[ CHAR_BIT * sizeof(float) ]; 
    inputFile.read(buffer, CHAR_BIT * sizeof(float)); 

    std::cout << "cout.write of input from file = "; 
    std::cout.write(buffer, CHAR_BIT * sizeof(float)); 
    std::cout << std::endl; 

    union { 
     float f[ sizeof(unsigned long)/sizeof(float) ]; 
     unsigned long l; 
    } funion; 

    funion.l = std::bitset<32>(std::string(buffer)).to_ulong(); 
    std::cout << "funion.f = " << funion.f[0] 
     << " bits = " << std::hex <<funion.l << std::endl; 

    inputFile.close(); 
    return 0; 
}

這通常假定您的FPU有相同的字節順序爲CPU的整數部分工作，並sizeof(long) >= sizeof(float) ......爲double少保障，的確，這個技巧難以使用64位FPU的32位機器進行移植。

編輯︰現在，我已經使聯盟的成員大小相等，我看到這段代碼是敏感的endianness。解碼後的float將位於大端機器上的陣列的最後一個元素上，這是小端的第一個元素。：v（。也許最好的辦法是試圖讓聯合的整數成員與FP成員一樣多，並且在得到to_ulong後執行縮小的轉換。很難保持你似乎是可移植性的標準在原始代碼中拍攝

來源

2010-02-18 19:44:16 Potatoswatter

我讀過你的回答，它確實完全解決了我的問題，所以非常感謝你。我會把這個標記爲答案，但我想看看Jonathan Leffler在我做之前是否提出了不同的東西。我寧願使用一個字符數組副作爲unsigned long int的解決方案作爲union的另一個成員（因爲不清楚如何將union擴展爲除了float之外的任何其他類型，至少在char []中它是微不足道的）。 – bpw1621 2010-02-18 20:00:34

@bpw：如果使用'char []'存儲位數組，每個'char'對象存儲8位數據。如果使用'long []'存儲位數組，每個'long'對象存儲sizeof（long）* 8位。不幸的是，'bitset'只會向你返回一個'long'的值，所以你基本上被限制在'long [1]'中。這實際上是'bitset'的限制，你需要自己編碼才能解決它。 – Potatoswatter 2010-02-18 20:06:56

@bpw（來自其他線程）：至少可以將單個數據包塞入「union」。工會的所有成員都保證有相同的地址。一系列數據包可以是一系列聯合指針進入緩衝區。使用該初始的「int」來確定每個聯合實際是什麼類型的對象...此行爲由C++§9.5/ 1定義並保證安全。但是，不要忘記對每個成員執行endian轉換。 – Potatoswatter 2010-02-18 20:30:12

你的聯合需要包含一個char數組而不是指針。

union { float f; char c[sizeof(float)]; } float2char;

您還將不得不擔心排序;是c [0]是浮點數的指數末尾，或是尾數的尾部。（答案會根據您的硬件而有所不同 - Intel與PPC或SPARC或...）

來源

2010-02-18 19:27:20

如上所述更改了union，使用memcpy調用將緩衝區放在union的float變量上，但答案仍然不正確，我正在使用Intel，我看到您沒有乘法CHAR_BIT的sizeof（float）...有可能是我的問題與我的文件被手寫在ascii中有關嗎？我認爲這是由ifstream ios_base :: binary標誌處理的，儘管如此。 – bpw1621 2010-02-18 19:40:33

我只有需要儘可能多的字符，因爲float中的字節數 - 因此sizeof（float）是正確的。如果您乘以CHAR_BIT，則在大多數機器上將分配一個32字節的值，但大多數float類型只有4個字節長。 – 2010-02-18 19:47:09

我明白你在說什麼（也是有道理的），但如果是這種情況，那麼我認爲我正在「讀」數據的方式有問題。如果我只讀了sizeof（浮動）字符，我只能得到一個字，即0100而不是01000010100101110000000000000000 – bpw1621 2010-02-18 19:52:34

比特流到浮動類型強制

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