固定大小的浮动/双精度，便于携带答案

【问题标题】：Fixed-sized float/double for portability固定大小的浮动/双精度，便于携带
【发布时间】：2016-10-15 21:48:37
【问题描述】：

我最近了解了固定大小的整数，并计划在我多年前编写的旧程序中使用它们。

float 和/或 double 是否有固定大小的 int 等效项？

我的计划是在程序的最大部分使用“本机类型”int,float,double，并且仅在考虑可移植性时（例如使用二进制文件读/写）指定固定大小的类型。我使用二进制文件存储数据，例如：日期 yyyymmdd（所以 uint32）、标志 [0,4]（所以 uint8）、字符串（以空结尾的字符串）和货币（现在是 @ 987654325@)。

关于可移植性，程序“可移植”是指它可以被编译（或交叉编译）并在不同平台上运行。到目前为止：linux、windows、android（本机，通过没有 GUI 的终端模拟器）和 OpenBSD（strcat/strcpy 只需要在 2 行中替换为 strlcat/strlcpy）。如果我在 linux x86_64、android arm-something、windows 32 something 等之间使用相同的二进制数据文件，我担心存储的 float/double 会发生什么...我想拥有一种强制二进制文件中浮点值的唯一大小和表示的方法。

【问题讨论】：

如果定义了__STDC_IEC_559__，则为是，否则为否。需要有关 FP 可移植性要求的更多详细信息。松散地：推荐将货币存储为字符串。
IEEE 浮点标准今天无处不在，除了一些非常便宜的嵌入式处理器。由于您正在阅读文件，因此可以忽略它们。您不能完全忽略的是字节顺序（又名 endiness），这也是您的固定大小整数的问题。
@chux：帖子已编辑以明确可移植性。
@Hans Passant：我从没想过endiness。我现在正在考虑将数据存储在纯文本文件中...
对相关问题有帮助吗？

标签： c floating-point portability

【解决方案1】：

对于货币，建议特殊处理。选择一个固定宽度的整数类型以满足范围需求（int64_t 或int32_t）并按最小货币单位进行缩放。如果代码仅存储/读取值，例如 123.12

void Store_int32(int32_t x); // Handles int32_t in endian independent method
int32_t Get_int32(void);     // Handles int32_t in endian independent method

void Store_Currency(double c) {
  if (c < INT32_MIN/100.0 || c > INT32_MAX/100.0) Handle_RangeError();
  Store_int32(round(c*100.0));
}

double Get_Currency(void) {
  Get_int32()/100.0;
}

对于double 的一般用途，使用从文本十六进制（或具有足够精度的十进制）FP 表示法转换to/。

void Store_double(double c) {
  char s[100];
  sprintf(s, "%a", c);                         // 0x1.ec7ae147ae148p+6
  // or
  sprintf(s, "%.*e", DBL_DECIMAL_DIG - 1, c);  // 1.2312000000000000e+02
  Store_string(s);
}

double Get_double(void) {
  char s[100];
  Get_string(s, sizeof s);
  double x;
  sscanf(s, "%f", &x);  // %f reads decimal and hexadecimal FP formats.
  return x;
}

【讨论】：

使用字符串似乎是存储数据最便携的解决方案。

【解决方案2】：

大多数浮点是 IEEE 754、64 位或 32 位。但是，如果您的处理器中的浮点单元不兼容，则没有现实、有效的方法使其兼容，因此程序在不同机器上运行时会产生略微不同的结果。（这实际上是对健全程序的一个很好的测试——如果结果因浮点错误而有显着差异，那么你处理的浮点运算很糟糕）。

但是，您可以在二进制文件中加载和保存最接近 IEEE 754 的表示，可移植。代码在这里维护 here

【讨论】：

如果主机是使用非标准的浮点格式，那么该指令引入的重复舍入误差会使结果变得很糟糕。 github.com/MalcolmMcLean/ieee754/blob/… 使用整数计算会好得多，正如问题所指出的那样，stdint.h 中有固定大小的定义可以在任何兼容的平台上按预期工作，而不是依赖于假定不可靠。
@Pascal Cuoq：这是在科学计算的情况下，对吧？就我而言，我只存储短小数：123.12
这取决于您的 FPU 是否可以准确地表示 0.5、0.25 等等。如果不是，则可能会严重累积错误。小数不能用二进制浮点数精确表示，但如果您只需要 5 个小数位，则该错误不太重要。
就我而言，我猜是标准 CPU。你的回答回答了我的问题，但我发现我的问题也与终结有关。