是否有任何直接的方法可以从 c#（或一般的 .NET）中的双精度数获取尾数和指数？
我使用 Google 找到了this example，但我不确定它的强大程度。可以在某些未来版本的框架等中进行双重更改的二进制表示吗？
我发现的另一种选择是使用 System.Decimal 而不是 double 并使用 Decimal.GetBits() 方法来提取它们。
有什么建议吗？
【问题讨论】：
标签： c# .net floating-point
我可以想到另一种方法，使用double.ToString("E17") 并解析生成的科学记数法字符串。但是如果双精度数的有效数字太多，这种方法对于尾数提取会不准确。
public class DoubleParser
{
public static int GetExponent(double d)
{
var doubleParts = ExtractScientificNotationParts(d);
return Convert.ToInt32(doubleParts[1]);
}
public static double GetMantissa(double d)
{
var doubleParts = ExtractScientificNotationParts(d);
return Convert.ToDouble(doubleParts[0]);
}
private static string[] ExtractScientificNotationParts(double d)
{
var doubleParts = d.ToString(@"E17").Split('E');
if (doubleParts.Length != 2)
throw new ArgumentException();
return doubleParts;
}
}
像这样使用上面的类：
var value1 = 43948530544.3433;
var mantissa = DoubleParser.GetMantissa(value1); // 4.39485305443433
var exponent = DoubleParser.GetExponent(value1); // 10
var value2 = 0.00000000009869232667160136;
mantissa = DoubleParser.GetMantissa(value2); // 9.8692326671601371
exponent = DoubleParser.GetExponent(value2); // -11
【讨论】：
二进制格式不应该改变——它肯定会是对现有规范的重大改变。正如 Jimmy 所说，它被定义为 IEEE754 / IEC 60559:1989 格式。 （C# 3.0 语言规范第 1.3 节；ECMA 335 第 8.2.2 节）。 DoubleConverter 中的代码应该很好且健壮。
为了方便以后参考，示例中代码的相关位是：
public static string ToExactString (double d)
{
…
// Translate the double into sign, exponent and mantissa.
long bits = BitConverter.DoubleToInt64Bits(d);
// Note that the shift is sign-extended, hence the test against -1 not 1
bool negative = (bits & (1L << 63)) != 0;
int exponent = (int) ((bits >> 52) & 0x7ffL);
long mantissa = bits & 0xfffffffffffffL;
// Subnormal numbers; exponent is effectively one higher,
// but there's no extra normalisation bit in the mantissa
if (exponent==0)
{
exponent++;
}
// Normal numbers; leave exponent as it is but add extra
// bit to the front of the mantissa
else
{
mantissa = mantissa | (1L << 52);
}
// Bias the exponent. It's actually biased by 1023, but we're
// treating the mantissa as m.0 rather than 0.m, so we need
// to subtract another 52 from it.
exponent -= 1075;
if (mantissa == 0)
{
return negative ? "-0" : "0";
}
/* Normalize */
while((mantissa & 1) == 0)
{ /* i.e., Mantissa is even */
mantissa >>= 1;
exponent++;
}
…
}
当时这些 cmets 对我来说是有意义的，但我相信我现在必须考虑一段时间。在第一部分之后，您已经获得了“原始”指数和尾数 - 其余代码只是有助于以更简单的方式处理它们。
【讨论】：
表示是 IEEE 标准，不应更改。
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.double(v=vs.110).aspx
Double 类型符合二进制浮点运算的 IEC 60559:1989 (IEEE 754) 标准。
编辑：decimal 有 getBits 而 double 没有的原因是 decimal 保留了有效数字。 3.0000m == 3.00m 但指数/尾数实际上是不同的。我认为浮点数/双精度数是独一无二的。
【讨论】：