Können bitweise Operationen direkt auf Gleitkommazahlen in C/C ausgeführt werden?

Bitweise Operationen an Gleitkommazahlen

Bitweise Operationen in C/C manipulieren die Wertdarstellung einer Zahl, nicht ihren tatsächlichen Wert. Für Gleitkommazahlen fehlt jedoch eine definierte Darstellung auf Bitebene in der Sprache.

Compilerfehler: & Operand Not Float

Ihr Versuch, ein bitweises UND auszuführen (&) Die Operation an einer Float-Variablen a schlägt fehl, da der Operand „&“ einen Integer-Typ erfordert und nicht auf einen Float angewendet werden kann. Umwandlung von a in eine Ganzzahl, z. B. int a = (int) 1.4123;, erlaubt die Operation, führt aber das bitweise UND für die ganzzahlige Darstellung der gerundeten Zahl aus.

int to void Cast vs float to void Cast

Ganzzahlen können in void* umgewandelt werden, da sie andererseits Werte im „rohen“ Speicher darstellen Andererseits verfügen sie nicht über eine genau definierte zugrunde liegende Bitdarstellung. Daher können sie nicht zuverlässig in „void“ umgewandelt werden.

Analysieren des Gleitkomma-Bitinhalts

Zur Analyse B. den Bitinhalt einer Gleitkommazahl, können Sie eine Vereinigung verwenden, um die Gleitkommazahl mit einem Darstellungstyp zusammenzuführen, der bitweise Operationen unterstützt:

union {
  float f_value;
  unsigned int u_value;
} number;

number.f_value = 1.4123;
unsigned int bitmask = (1 << 3);
number.u_value &= bitmask; // Perform bitwise AND on the integer representation

Alternativ in C können Sie das Gleitkommaobjekt als Array von vorzeichenlosen Zeichen neu interpretieren:

float f = 5.0;
unsigned char *c = reinterpret_cast<unsigned char *>(&f);
// Inspect bit content from c[0] to c[sizeof(f) - 1]

Fazit

Bitweise Operationen können nicht direkt auf Gleitkommazahlen ausgeführt werden weil sie keine definierte Darstellung auf Bitebene haben. Stattdessen können Sie den Bitinhalt des zugrunde liegenden Speichers mithilfe von Methoden wie Vereinigungen oder Neuinterpretation analysieren.

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