将一个 32 位浮点数转换为两个 16 位 uint 数，然后再次转换回该 32 位浮点数

Posted 2023-02-16

【中文标题】将一个 32 位浮点数转换为两个 16 位 uint 数，然后再次转换回该 32 位浮点数

【英文标题】：Convert one 32bit float number into two 16bit uint number and then convert back to that 32bit float again

【发布时间】：2014-09-24 08:44:13

【问题描述】：

我正在将一个 32 位浮点数从一个平台转移到另一个平台。好吧，它只允许将 16 位 unsinged int 成员传递给传输寄存器。我在想我可以将 32 位浮点数分成两个 16 位，然后再转换为另一侧的 32 位。

（我用的是C语言）

喜欢：

float A = 3.14
uint16_t B = A & 0xffff;
uint16_t C = A & 0xffff0000;

float D = C<<16 & B;

显然这是不正确的，因为浮点数据在分配时将转换为无符号整数。那我平时应该怎么做呢？应该有一些相当成熟的方法来做类似的事情

谢谢

【问题讨论】：

如果您想进一步研究，只需提及一些关键字：这称为类型双关或重新解释。

【参考方案1】：

您可以为此使用联合，例如：

typedef union 
    float f;
    uint16_t a[2];
 U;

U u;

u.f = 3.14f;

printf("%g -> %#x %#x\n", u.f, u.a[0], u.a[1]);

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注意：严格来说这是未定义的行为，但它是一种广泛使用的技术，它不太可能失败。或者，您可以采用更安全但可能效率较低的方法，只使用 memcpy，如下所示：

float f = 3.14f;
uint16_t a[2];
memcpy(a, &f, sizeof(a));
printf("%g -> %#x %#x\n", f, a[0], a[1]);

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【讨论】：

虽然这是常用的，但读取另一个联合成员而不是写入的联合成员是未定义的行为。

@vlad_tepesch：是的，谢谢，只需在答案中添加一个关于此的注释。

也许更好地使用中间 uint32_t 并手动屏蔽/合并 16 位片段以帮助解决字节顺序差异。毕竟号码是在“平台”之间转移的。

未定义的行为只是一个意外。它是在 C90 中实现定义的，在 C99 中明确未定义，但在 TC3（参见 DR 283）和 C11 中已修复。这里的标准有点模糊（类似的缺陷报告DR 236中有一些链接到委员会的讨论，为什么很难更明确地定义它），但意图很明确，编译器一直支持它。跨度>