Convertire float in doppio

Question

Quanto costa la conversione di un float in un double ? È banale come una conversione da int a long ?

EDIT: sto assumendo una piattaforma in cui float è di 4 byte e doppio è di 8 byte

Answer 1

Considerazioni sulla piattaforma

Dipende dalla piattaforma utilizzata per il calcolo float. Con x87 FPU la conversione è gratuita, poiché il contenuto del registro è lo stesso: l'unico prezzo che a volte puoi pagare è il traffico di memoria, ma in molti casi non c'è nemmeno traffico, poiché puoi semplicemente utilizzare il valore senza alcuna conversione. x87 è in realtà una strana bestia in questo senso - è difficile distinguere correttamente tra float e raddoppia su di esso, poiché le istruzioni e i registri utilizzati sono gli stessi, ciò che è diverso sono le istruzioni di caricamento / memorizzazione e la precisione di calcolo stessa è controllata usando bit di stato . L'uso di calcoli misti float / doppi può comportare risultati imprevisti (e ci sono opzioni della riga di comando del compilatore per controllare il comportamento esatto e le strategie di ottimizzazione a causa di ciò).

Quando si utilizza SSE (e talvolta Visual Studio utilizza SSE per impostazione predefinita), potrebbe essere diverso, poiché potrebbe essere necessario trasferire il valore nei registri FPU o fare qualcosa di esplicito per eseguire la conversione.

Prestazioni di risparmio di memoria

Come riepilogo e risposta al tuo commento altrove: se desideri archiviare i risultati dei calcoli fluttuanti nella memoria a 32b, il risultato sarà della stessa velocità o più veloce, perché:

• Se lo fai su x87, la conversione è gratuita - l'unica differenza sarà fstp dword [] sarà usato al posto di fstp qword [].
• Se lo fai con SSE abilitato, potresti persino vedere un certo guadagno in termini di prestazioni, poiché alcuni calcoli float possono essere fatti con SSE una volta che la precisione del calcolo è float solo all'interno del doppio predefinito.
• In tutti i casi il traffico di memoria è inferiore

Answer 2

Le conversioni fluttuanti per raddoppiare si verificano gratuitamente su alcune piattaforme (PPC, x86 se il tuo compilatore / runtime utilizza " all'inferno con il tipo che mi hai detto di usare, valuterò comunque tutto in doppio lungo, nyah nyah " modalità di valutazione).

In un ambiente x86 in cui la valutazione in virgola mobile viene effettivamente eseguita nel tipo specificato utilizzando i registri SSE, le conversioni tra float e double sono costose circa quanto un'aggiunta o una moltiplicazione in virgola mobile (ovvero, è improbabile che si tratti di una considerazione delle prestazioni a meno che stai facendo molto ).

In un ambiente incorporato privo di hardware in virgola mobile, possono essere alquanto costosi.

Answer 3

Questo è specifico per l'implementazione C ++ che stai usando. In C ++, il tipo a virgola mobile predefinito è doppio . Un compilatore dovrebbe emettere un avviso per il seguente codice:

float a = 3.45;

perché il doppio valore 3.45 viene assegnato a un float. Se devi usare float in modo specifico, aggiungi il valore con f :

float a = 3.45f;

Il punto è che tutti i numeri in virgola mobile sono per impostazione predefinita doppio . È sicuro attenersi a questo valore predefinito se non si è sicuri dei dettagli di implementazione del proprio compilatore e non si ha una comprensione significativa del calcolo in virgola mobile. Evita il cast.

Vedi anche la sezione 4.5 di Il linguaggio di programmazione C ++ .

Answer 4

Non riesco a immaginare che sarebbe troppo più complesso. La grande differenza tra la conversione di int in long e la conversione di float in double è che i tipi int hanno due componenti (segno e valore) mentre i numeri in virgola mobile hanno tre componenti (segno, mantissa ed esponente).

  

La precisione singola IEEE 754 è codificata   in 32 bit usando 1 bit per il segno, 8   bit per l'esponente e 23 bit per   il significato. Tuttavia, utilizza a   bit nascosto, quindi il significato è 24   bit (p = 24), anche se lo è   codificato usando solo 23 bit.

- David Goldberg, Che cosa dovrebbe sapere ogni scienziato informatico su Floating-Point aritmetica

Quindi, la conversione tra float e double manterrà lo stesso bit di segno, imposta gli ultimi 23/24 bit della mantissa del float sulla mantissa del doppio e imposta gli ultimi 8 bit dell'esponente del float sull'esponente del doppio.

Questo comportamento potrebbe persino essere garantito da IEEE 754 ... Non ho controllato, quindi non sono sicuro.

Answer 5

probabilmente un po 'più lento della conversione di int in long, poiché la memoria richiesta è maggiore e la manipolazione è più complessa. Un buon riferimento su problemi di allineamento della memoria

Answer 6

Forse questo aiuto:

#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;
}