将浮点数转换为 uint 的最简洁方法答案

【问题标题】：Cleanest way to convert a float to uint将浮点数转换为 uint 的最简洁方法
【发布时间】：2021-04-24 11:39:08
【问题描述】：

我有一个浮点值，它应该只取 -40 到 +120 之间的值。对于给定的数据传输功能，我需要将其转换为 uint16（或两个 uint8）。将这个有限的十进制范围映射到 uint16 的所有可能值的最简洁方法是什么？

因此，如果浮点数 120，则为 65535，如果在范围内，则只是线性关系（因此增量约为 0.0024）。

【问题讨论】：

16 位整数中的每个值都将对应于161.0 / 65536.0（如您所见，大约为0.0025）。所以首先你需要对输入值进行零偏移（即添加40），然后除以161.0 / 65536.0，得到相应的整数值。无论如何，这就是数学解决方案，但它不会为您提供您可能希望的确切值（-40.0 除外，它确实是0）。
@Someprogrammerdude (120.0+40.0) / (161.0/65536) != 65535 根据需要。应该是160.0/65535.0。显然您已经提供了答案 - 为什么将 int 作为评论发布？

标签： c

【解决方案1】：

测试极限（饱和）情况，然后当在范围内时，值为：

(f + 40)/160 * 65535

这只是简单的算术。

uint16_t int_val = 0 ;
if( float_val < -40.0f )
{
    int_val = 0 ;
}
else if( float_val > 120.0f )
{
    int_val = 0xFFFF ;
}
else
{
    int_val = (uint16_t)((float_val + 40.0f) / 160.0f * (float)0xFFFF) ; 
}

【讨论】：

比起简单的演员表，最好使用floorf、ceilf或nearbyintf（或truncf、roundf或lrintf），具体取决于你想如何四舍五入。
@SGeorgiades 其中一些选项可能会导致值大于 65535。这不是偏好问题 - 如果您想要对所述要求的有效解决方案，只有一个正确的舍入。不过，还有其他解决方案。您也许应该发布并回答并解释为什么它会被首选。
实际上，@Clifford，这些都不会产生大于 65535 的值，因为您已经测试了边缘情况。并且不只有一种正确的舍入方法；这是一个问题，即舍入后的值是否比真实值略大或略小。
@SGeorgiades 同意 - 反思。在计算上这更简单，但峰值量化误差最大。

【解决方案2】：

这是我与上述略有不同的版本：

uint16_t convert(float fval)
{
    if (fval < -40) return(0);
    if (fval > 120) return(UINT16_MAX);
    return(lrintf((fval + 40) / 160 * UINT16_MAX);
}

如果您愿意，可以使用floorf 或ceilf 代替lrintf，具体取决于您的舍入偏好。

请注意，要定义 UINT16_MAX，您必须包含 stdint.h。

【讨论】：

SO 通过投票/接受来订购答案。引用“以上”的答案可能不成立。
你为什么不想要一个“裸号码”？而且我不知道你所说的“半身裙”是什么意思。
return 语句中返回的值不需要括号。 return 0; 就够了。 return(0); 杂乱无章。最后一条语句没有平衡括号。