C中的二进制补码和信息丢失

Question

我想做浮点数据的二进制补码。

    unsigned long Temperature ; 
    Temperature = (~(unsigned long)(564.48))+1;

但问题是演员丢失了信息，564 而不是 564.48。 我可以在不丢失信息的情况下进行二进制补码吗？

Answer 1

将浮点值转换为整数值会更改该值的“位内容”。

为了对浮点值的“位内容”执行二进制补码：

float f = 564.48f;
unsigned long Temperature = ~*(unsigned long*)&f+1;

确保sizeof(long) == sizeof(float)，或使用double 而不是float。

Answer 2

这是一件很奇怪的事情；浮点数不存储为 2s 补码，因此没有多大意义。

不管怎样，你也许可以使用古老的 union 技巧：

union {
  float real;
  unsigned long integer;
} tmp = { 564.48 };

tmp.integer = ~tmp.integer + 1;
printf("I got %f\n", tmp.real);

当我尝试它时（在 ideone 上）它打印出来了：

I got -0.007412

请注意，这依赖于 未指定 行为，因此如果您的编译器没有以最直接的方式实现访问，它可能会中断。这是不同形式的 undefined 行为（这会使代码无效），但仍然不是最佳的。有人确实告诉我，更新的标准使其更清晰，但我没有找到确切的参考，所以......请考虑自己警告。

Answer 3

你不能在浮点数上使用~（它必须是整数类型）：

#include <stdio.h>

void print_binary(size_t const size, void const * const ptr)
{
    unsigned char *b = (unsigned char *) ptr;
    unsigned char byte;
    int i, j;

    for (i = size - 1; i >= 0; i--) {
        for (j = 7; j >= 0; j--) {
            byte = b[i] & (1 << j);
            byte >>= j;
            printf("%u", byte);
        }
    }
    printf("\n");
}

int main(void)
{
    float f = 564.48f;
    char *p = (char *)&f;
    size_t i;

    print_binary(sizeof(f), &f);
    for (i = 0; i < sizeof(float); i++) {
        p[i] = ~p[i];
    }
    print_binary(sizeof(f), &f);
    f += 1.f;
    return 0;
}

输出：

01000100000011010001111010111000
10111011111100101110000101000111

当然print_binary 用于测试结果，将其删除，并且（正如@barakmanos 所指出的）print_binary 假定为小端，其余代码不受端的影响：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    float f = 564.48f;
    char *p = (char *)&f;
    size_t i;

    for (i = 0; i < sizeof(float); i++) {
        p[i] = ~p[i];
    }
    f += 1.f;
    return 0;
}