如何确保跨平台的浮点大小相同？

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何确保跨平台的浮点大小相同？

【英文标题】：How to make sure the size of a floating point is the same across platforms?

【发布时间】：2011-09-24 23:07:00

【问题描述】：

我正在编写必须在不同平台上运行的软件。它使用浮点数。在所有平台上，浮点数在内存中的大小必须相同。

例如，对于整数，我可以使用int32_t。我怎样才能对浮点数执行此操作？

【问题讨论】：

为什么它们的尺寸必须相同？

@yi_H 它们存储在磁盘上的文件中。

将 sizeof(double) 与常量进行比较

@WTP：好吧，理论上它们仍然可以是不同的表示形式。

这个文件包含二进制格式的浮点数？如果它是 ASCII，无论您使用什么函数来读取它们（例如 atof）都应该注意不同的浮点大小。

【参考方案1】：

如果您需要将值强制为相同大小，您可以设计一个仅使用已知大小的整数的表示。您可以将浮点数转换为该格式以保存它们，并在读取它们时将它们转换回浮点数。

参见how can I extract the mantissa of a double AProgrammer 对frexp() 函数的解释，该函数会将浮点数分解为其（整数）指数和（双）尾数。该答案后面的 cmets 将解释如何将尾数转换为整数。

您可以保存整数尾数和指数，它们将具有固定长度。然后你可以读回它们并使用ldexp() 函数重新创建原始浮点数（当然会有一些小错误）。

【讨论】：

+1，如果您需要存储它们，请务必使用特殊情况的无穷大和 nans 进行存储..

【参考方案2】：

你不能在 C 中进行移植；你必须接受系统提供的东西。

也就是说，在我所知道的所有系统上，sizeof(float) == 4 和 sizeof(double) == 8，但依赖它绝对是危险的。

不同的机器可以不同地存储相同的值。它们可能使用不同的浮点格式，或者它们都使用 IEEE 754。即使它们都使用 IEEE 754，它们也可能以 big-endian 或 little-endian 顺序存储它们。

您必须决定为什么您认为它们的大小必须相同。很有可能，您正试图在不同机器之间中继信息时采取一些无根据的捷径。不要走捷径；他们会在某个时候将您带入问题。如果您觉得必须，您必须评估您的可移植性目标到底是什么，并验证您是否可以通过您提出的设计来满足这些目标。但要非常小心！

【讨论】：

请注意，sizeof(float) == 4 也不意味着 32 位。

是的，但是您最后一次在 CHAR_BIT 不是 8 的机器上工作是什么时候？通常，如果您必须与此类机器打交道，您可能已经知道这些问题，并且不需要首先提出问题。