Номера с плавающей запятой с фиксированной шириной в C/C++

Question

int обычно составляет 32 бита, но в стандарте int не гарантируется постоянная ширина. Поэтому, если мы хотим 32-битный int, мы включаем stdint.h и используем int32_t.

Есть ли эквивалент для этого для поплавков? Я понимаю, что это немного сложнее с поплавками, поскольку они не хранятся однородным образом, то есть знак, показатель, значимость. Я просто хочу double, который, как гарантируется, будет храниться в 64 битах с 1 знаковым битом, 10-битным показателем и значительным значением 52/53 бит (в зависимости от того, подсчитываете ли вы скрытый бит).

Answer 1

Согласно the current C99 draft standard, приложение F, которое должно быть двойным. Конечно, это предполагает, что ваши компиляторы соответствуют той части стандарта.

Для C++ я проверил черновик и проект для версии стандарта 1998 года, но ни один из них не указывает ничего о представлении, как эта часть стандарта C99, за пределами bool в numeric_limits, которая указывает, что IEEE 754/IEC 559 используется на этой платформе, как упоминает Джош Келли.

Очень мало платформ не поддерживают IEEE 754, хотя, как правило, не рассчитывается разработать другой формат с плавающей запятой, поскольку IEEE 754 четко определен и работает довольно хорошо - и если это поддерживается, то это разумное предположение, что double действительно 64 бит (IEEE 754-1985 называет этот формат двойной точностью, в конце концов, поэтому имеет смысл).

С учетом того, что двойной не является двойной точностью, постройте проверку работоспособности, чтобы пользователи могли сообщить об этом, и вы можете обрабатывать эту платформу отдельно. Если платформа не поддерживает IEEE 754, вы не сможете получить это представление в любом случае, если вы не реализуете его самостоятельно.

Answer 2

К сожалению, это также не гарантировано. Вы должны проверить numeric_limits<T> в <limits>.

Но опять же, я никогда не слышал о реализации, где двойной не был 64 бит. Если бы вы хотели просто предположить, вы бы, возможно, сойти с рук.

Answer 3

Другая проблема - представление чисел с плавающей запятой. Обычно это зависит от оборудования, на котором вы работаете (но не всегда). Большинство систем используют стандарты IEEE 754 Float point, но другие могут также иметь свои собственные стандарты (примером может служить компьютер VAX).

Википедии из объяснений IEEE 754 http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754-2008

Answer 4

Там нет различия в обращении/вдвое больше, чем я знаю. Поплавок имеет уже 32 бит для возрастов и дважды был 64. Плавающих точки семантики довольно сложна, но существует константы в

#include <limits> 

boost.numeric.bounds является более простым интерфейсом, если вам не нужно все в станде :: numeric_limits

Answer 5

Хотя я не знаю тип, который гарантирует определенный размер и формат, у вас есть несколько вариантов на C++. Вы можете использовать заголовок <limits> и его шаблон std::numeric_limits, чтобы узнать размер данного типа, std::numeric_limits::digits сообщает вам количество бит в мантиссе, а std::numeric_limits::is_iec559 должно указать, следует ли тип, следуя формату IEEE. (Пример кода, который обрабатывает номера IEEE на уровне бит, см. В шаблоне класса FloatingPoint в Google Test's gtest-internal.h.)

Answer 6

Одна из самых больших проблем с этими типами «фиксированной ширины» заключается в том, что так легко получить это неправильно. Вероятно, вы не хотели бы 32-битного целого числа. В чем смысл? Что вы хотите - это целочисленный тип, который может хранить как минимум 1 >> 31. Это long int. Вам даже не нужен <stdint.h>.

Аналогично, ваш язык сценариев может реализовать тип FP, который будет работать до тех пор, лежащий в основе C++ float является по меньшей мере, 32 бита. Обратите внимание, что это все еще не дает вам точного поведения. Я довольно уверен, что C++ не гарантирует -1.0/-3.0==1.0/3.0