咱们在写程序时,老是会自觉或不自觉地频繁用到类型转换,好比将整数转换为浮点数或反之。函数
今天的题目主要讨论基本类型的转换(但和普通的类型转换有所不一样哦,详见后文),考考你是否真的理解了类型转换的本质。在面向对象系统中还会涉及类和接口的类型转换,但它们和基本类型的转换仍是有区别的,今天暂时不考虑。spa
(本人博客中全部题目都是我原创的,仅此一家,不买也来看看啊)指针
开始了,请听题。code
题目很简单,本身编写一个模拟double到long的强制类型转换实现。即实现以下效果但不能使用语言提供的强制类型转换功能:对象
long a_long = (long) a_double;blog
考虑到语言之间的差别,下面分别说明一下题目的详细要求。接口
1. 喜欢C语言的看这里ip
请编写一个函数get_int_from_float,其原型以下: long get_int_from_double(double *) 该函数接受一个double指针类型的参数并返回其整数部分。
例如调用get_int_from_float(5.2),返回5。
注意,对于很是大的数,例如1.5E100,其实际的整数部分(实际上它就是一个整数)应该是15后面跟99个0这个数,但这个数太大,即便是long型也表示不了。此时不得不对结果进行截断(没办法,客观上被限制了)。 已知条件:各种型的长度肯定,int和float都是32位,long和double都是64位。其余已知条件见后文。 要求:见后文
2. Java或C#版get
请编写一个方法或函数:getIntFromFloat,它具备一个double类型的参数,返回的是浮点数的整数部分。
其原型为: long getIntFromFloat(double)
注意事项见C语言版。
已知条件:参数始终是有效的浮点数,不考虑NaN等状况。其余见后文
要求:见后文
3. 喜欢Javascript或其余脚本语言的看这里:原型
请编写一个函数getIntFromFloat,它接受一个浮点数,并返回该浮点数的整数部分。例如调用getIntFromFloat(5.2)则返回5 其原型为: function getIntFromFloat(f)
注意事项见C语言版。
已知条件:参数始终是有效的浮点数,不考虑NaN、非数字类型等状况。其余见后文 要求:见后文
共同的已知条件:
1. 浮点数的储存格式(同时也是一个IEEE754浮点数的简介哦,对题目不感兴趣的也能够看看这个)
(1) 题目里的浮点数都是64位IEEE754双精度浮点数,它们具备以下位模式(由低位到高位): 第0~51位,共52位:小数位,或尾数位 第52~62,共11位:指数部分 第63位:符号位,0为正1为负
(2) 尾数的规范化:
与咱们熟悉的十进制科学计数法相似,浮点数的小数不能随便写,必须是规范形式。规范形式就是整数部分为1的小数,例如1.1、1.01等,非规范形式的尾数必须先转成规范形式。
(下面都以2进制举例)
例如101.11须要先转成规范形式1.0111(至关于小数点左移了2位,即缩小了4倍)
规范化的好处是小数点位置固定了,不须要再额外花一些位来记录小数点在哪里了。
另外一个衍生出来的好处是整数部分的1是彻底固定的,因此能够不要,使其变成隐藏的默认位。即只要存储后面的0111便可,计算时,再将前面的1和.补上。
(3) 指数部分
指数部分也有讲究。
首先是尾数转成规范化之后须要调整指数部分的值,使得规范化先后整个数的值不变。
例如原来的101.11至关于101.11×2^0,尾数规范化为1.0111后,指数部分须要补上2才行,即1.0111×2^2
这跟十进制是同样的。例如123.45转成科学计数法后是1.2345×10^2。
另一点是,指数部分不是直接存储的,实际存储的是原值减去一个“修正值”后的结果,对double来讲,修正值是1023。计算时,将存储的值加上1023计算出真正的指数大小(计算结果按11位有符号数来对待)。
这一点会让不少人迷惑:为何要这么规定?这不是蛋疼吗!要说尾数规范化能够简化实现并节约一个实实在在的位出来,那指数的这个规定是为了什么呢?表示范围没有变大,也没有节省位数,更是增长了一步额外的计算,真是出力不讨好啊!
关于这一点,这里先卖个关子,我后面再另开一篇博文详细讨论浮点数的时候再来解释吧,嘿嘿。
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好了,总结一下:
要将一个以位模式存储的double转换为咱们能看懂的二进制科学计数法,须要先提取出符号位、指数和尾数部分,而后就能够将其写为下面的形式:
(+-) 1.尾数 × 2^(指数+1023)
关于浮点数的详细解释可参考维基百科(英文的。没办法,中文的写的太渣了)
http://en.wikipedia.org/wiki/Floating_point
2. 取得double的位模式
假设已有以下的实现,你在程序中可使用它们来获取一个double的位模式: long getDoubleBitPattern(double) // Java或C#
function getDoubleBitPattern(d) // JS等
long get_double_bit_pattern(double *) // C 注意:该方法或函数返回的long和原double具备相同的位模式(所以它们表示的是彻底不一样的2个值)
共同的要求:
不能使用任何系统或语言提供的类型转换功能,包括隐式转换。
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呼~~~好了,have fun!