将浮点型转换为双精度型

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/1421684

  •  07-07-2019
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题

改装一次要多少钱 float 到一个 double？它像一个微不足道的 int 到 long 转换？

编辑：我假设一个平台，其中 float 为 4 字节，double 为 8 字节

有帮助吗？

解决方案

平台注意事项

这取决于用于浮点计算的平台。对于 x87 FPU，转换是免费的，因为寄存器内容是相同的 - 有时您可能付出的唯一代价是内存流量，但在许多情况下甚至没有流量，因为您可以简单地使用该值而不进行任何转换。x87 在这方面实际上是一个奇怪的野兽 - 很难正确区分浮点型和双精度型，因为使用的指令和寄存器是相同的，不同的是加载/存储指令和计算精度本身是使用状态位控制的。使用混合浮点/双精度计算可能会导致意外结果（因此有编译器命令行选项来控制确切的行为和优化策略）。

当您使用 SSE 时（有时 Visual Studio 默认使用 SSE），情况可能会有所不同，因为您可能需要传输 FPU 寄存器中的值或执行某些显式操作来执行转换。

内存节省性能

作为总结，并回答您在其他地方的评论：如果要将浮点计算的结果存储到 32b 存储中，结果将具有相同的速度或更快，因为：

  • 如果您在 x87 上执行此操作，则转换是免费的 - 唯一的区别是将使用 fstp dword[] 而不是 fstp qword[]。
  • 如果在启用 SSE 的情况下执行此操作，您甚至可能会看到一些性能提升，因为一旦计算精度仅为浮点而不是默认的双精度，就可以使用 SSE 完成一些浮点计算。
  • 在所有情况下，内存流量都较低

其他提示

在某些平台上浮动到双重转换是免费的（PPC，x86，如果你的编译器/运行时使用了“告诉我使用什么类型的地狱”，我将以长双重评估所有内容，nyah nyah“评估模式”。

在使用SSE寄存器在指定类型中实际进行浮点计算的x86环境中，float和double之间的转换与浮点加法或乘法一样昂贵（即，不太可能是性能考虑因素，除非你正在做很多）。

在缺乏硬件浮点的嵌入式环境中，它们可能有点昂贵。

这特定于您正在使用的C ++实现。在C ++中，默认浮点类型是 double 。编译器应该为以下代码发出警告：

float a = 3.45;

因为双值3.45被分配给浮点数。如果您需要专门使用浮点数，请使用 f ：

后缀该值 
float a = 3.45f;

关键是，所有浮点数默认为 double 。如果您不确定编译器的实现细节并且不了解浮点计算，那么坚持这个默认值是安全的。避免演员。

另见 C ++编程语言第4.5节。

我无法想象它会变得更加复杂。将int转换为long并将float转换为double的最大区别在于int类型有两个组件（符号和值），而浮点数有三个组件（符号，尾数和指数）。

  

编码IEEE 754单精度   在32位中使用1位作为符号，8   指数的位，以及23位   有意义的。但是，它使用了   隐藏位，所以有效数是24   位（p = 24），即使它是   仅使用23位编码。

- David Goldberg，每个计算机科学家应该了解浮点数算术

因此，在float和double之间进行转换将保持相同的符号位，将float的尾数的最后23/24位设置为double的尾数，并将float的指数的最后8位设置为double的指数。

IEEE 754 甚至可以保证这种行为......我还没有检查了一下，所以我不确定。

可能比将int转换为long要慢一些，因为所需的内存更大，操作更复杂。关于内存对齐问题的一个很好的参考资料

也许这有帮助：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>

double _ftod(float fValue)
{
  char czDummy[30];
  printf(czDummy,"%9.5f",fValue);
  double dValue = strtod(czDummy,NULL);
  return dValue;
}


int main(int argc, char* argv[])
{
  float fValue(250.84f);
  double dValue = _ftod(fValue);//good conversion
  double dValue2 = fValue;//wrong conversion
  printf("%f\n",dValue);//250.840000
  printf("%f\n",dValue2);//250.839996
  getch();
  return 0;
}
许可以下： CC-BY-SA 和 归因
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