深入理解计算机系统家庭作业 2.94

最新推荐文章于 2024-09-28 20:39:22 发布

fengjingge

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分类专栏：编码

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本文介绍了一个用于将单精度浮点数数值加倍的算法实现。该算法通过直接操作浮点数的二进制表示来完成加倍操作，避免了常规乘法运算。文中详细解释了IEEE 754浮点数格式，并提供了完整的C语言源代码，包括字节展示函数和加倍函数的具体实现。

#include <stdio.h>
typedef unsigned float_bits;

typedef unsigned char *byte_pointer;
void show_bytes(byte_pointer start,int len)
{
   int i;
   for(i = 0;i < len;i++)
   {
       printf(" %.2x",start[i]);
   }
   printf("\n");
}

void show_float(float x)
{
   show_bytes((byte_pointer) &x,sizeof(float));
}

float_bits float_twice(float_bits f)
{
       unsigned sign = f>>31;
        unsigned exp = f>>23&0xff;
        unsigned frac = f&0x7fffff;
   if((exp == 0xff) || (exp == 0xfe))
       return f;
   if((exp < 0xfe) && (exp != 0))
       exp = exp + 1;
   if(exp == 0)
   {
       if((frac & 0x10000000) == 0x10000000 )
           {
               exp = exp + 1;
               frac = frac & 0x7fffffff;
               frac = frac << 1;
           }
       else
           frac = frac << 1;
   }
        return (sign<<31) | (exp<<23) | frac;

}

int main()
{

    unsigned u,ur;
    float f,fr;

    for(u = 0;u <= 0x0fffffffu;u++)
    {
        f =*((float *)&u);
        f=f*2;
        ur = float_twice(u);
        fr = *((float *)&ur);
        if(fr == f)
            printf("%u: %x %x ok\n",u,f,fr);
        else
        {
            printf("%u: error\n",u);
        printf("the f is \n");
        show_float(f);
        printf("th fr is %\n");
        show_float(fr);
            printf("%x %x\n",f,fr);
            return -1;
        }
     }
   return 0;
}