Existe um equivalente a Java?

Question

Existe um equivalente a Java da função C / C ++ chamada Frexp? Se você não está familiarizado, o Frexp é definido pela Wikipedia "quebrar o número de ponto flutuante em Mantissa e expoente".

Estou procurando uma implementação com velocidade e precisão, mas prefiro ter a precisão se pudesse escolher apenas uma.

Este é o exemplo de código da primeira referência. Deve deixar o contrato do Frexp um pouco mais claro:

/* frexp example */
#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main ()
{
  double param, result;
  int n;

  param = 8.0;
  result = frexp (param , &n);
  printf ("%lf * 2^%d = %f\n", result, n, param);
  return 0;
}

/* Will produce: 0.500000 * 2^4 = 8.000000 */

Answer 1

Como é isso?

public static class FRexpResult
{
   public int exponent = 0;
   public double mantissa = 0.;
}

public static FRexpResult frexp(double value)
{
   final FRexpResult result = new FRexpResult();
   long bits = Double.doubleToLongBits(value);
   double realMant = 1.;

   // Test for NaN, infinity, and zero.
   if (Double.isNaN(value) || 
       value + value == value || 
       Double.isInfinite(value))
   {
      result.exponent = 0;
      result.mantissa = value;
   }
   else
   {

      boolean neg = (bits < 0);
      int exponent = (int)((bits >> 52) & 0x7ffL);
      long mantissa = bits & 0xfffffffffffffL;

      if(exponent == 0)
      {
         exponent++;
      }
      else
      {
         mantissa = mantissa | (1L<<52);
      }

      // bias the exponent - actually biased by 1023.
      // we are treating the mantissa as m.0 instead of 0.m
      //  so subtract another 52.
      exponent -= 1075;
      realMant = mantissa;

      // normalize
      while(realMant > 1.0) 
      {
         mantissa >>= 1;
         realMant /= 2.;
         exponent++;
      }

      if(neg)
      {
         realMant = realMant * -1;
      }

      result.exponent = exponent;
      result.mantissa = realMant;
   }
   return result;
}

Isso é "inspirado" ou quase copiado de forma idêntica de um responda a uma pergunta C# semelhante. Funciona com os bits e, em seguida, faz da Mantissa um número entre 1,0 e 0,0.

Answer 2

Consulte Float.FloattointBits e Double.DoubleTolongBits. Você ainda precisa de um pouco de lógica adicional para decodificar os pontos flutuantes do IEEE 754.

Answer 3

Isso faz o que você deseja.

public class Test {
  public class FRex {

    public FRexPHolder frexp (double value) {
      FRexPHolder ret = new FRexPHolder();

      ret.exponent = 0;
      ret.mantissa = 0;

      if (value == 0.0 || value == -0.0) {
        return ret;
      }

      if (Double.isNaN(value)) {
        ret.mantissa = Double.NaN;
        ret.exponent = -1;
        return ret;
      }

      if (Double.isInfinite(value)) {
        ret.mantissa = value;
        ret.exponent = -1;
        return ret;
      }

      ret.mantissa = value;
      ret.exponent = 0;
      int sign = 1;

      if (ret.mantissa < 0f) {
        sign--;
        ret.mantissa = -(ret.mantissa);
      }
      while (ret.mantissa < 0.5f) {
        ret.mantissa *= 2.0f;
        ret.exponent -= 1;
      }
      while (ret.mantissa >= 1.0f) {
        ret.mantissa *= 0.5f;
        ret.exponent++;
      }
      ret.mantissa *= sign;
      return ret;
    }
  }

  public class FRexPHolder {
    int exponent;
    double mantissa;
  }

  public static void main(String args[]) {
    new Test();
  }

  public Test() {
    double value = 8.0;
    //double value = 0.0;
    //double value = -0.0;
    //double value = Double.NaN;
    //double value = Double.NEGATIVE_INFINITY;
    //double value = Double.POSITIVE_INFINITY;

    FRex test = new FRex();
    FRexPHolder frexp = test.frexp(value);
    System.out.println("Mantissa: " + frexp.mantissa);
    System.out.println("Exponent: " + frexp.exponent);
    System.out.println("Original value was: " + value);
    System.out.println(frexp.mantissa+" * 2^" + frexp.exponent + " = ");
    System.out.println(frexp.mantissa*(1<<frexp.exponent));
  }
}

Answer 4

Se estou lendo isso certo ...

public class Frexp {
  public static void main (String[] args)
  {
    double param, result;
    int n;

    param = 8.0;
    n = Math.getExponent(param);
    //result = ??

    System.out.printf ("%f * 2^%d = %f\n", result, n, param);
  }
}

Infelizmente, não parece haver um método interno para obter o Mantissa sem convertê-lo em um BigDecimal primeiro (ou apenas fazendo a divisão: result = param / Math.pow(2,n).

Estranhamente o suficiente, scalb Faz exatamente o oposto: pegue uma mantissa e expoente e gera um novo flutuador a partir dela.

Answer 5

Não estou familiarizado com a função Frexp, mas acho que você precisa olhar para o BigDecimal'valores em escala e não escalados. 'Não escalado' é a precisão Mantissa, a escala é o expoente. Em Psuedocode: Value = UnscaledValue 10^(-Escala)

Answer 6

Não, não há implementação atual no Java Core ou no Commons Lang (provavelmente outro lugar para encontrá -lo) que tem exatamente a mesma funcionalidade e facilidade de Frexp; que eu conheço. Se existir, provavelmente está em um kit de ferramentas não amplamente usado.