Verwendung von fest in der C-Sprache

Die Verwendung der festen C-Sprache bezieht sich auf eine Technologie, die Festkommazahlen zur Darstellung von Gleitkommazahlen verwendet. In vielen eingebetteten Systemen können Gleitkommaoperationen aufgrund begrenzter Hardwareressourcen nicht unterstützt werden, es sind jedoch einige komplexe Berechnungen erforderlich Zeit, Fest kann anstelle von Gleitkommazahlen für Berechnungen verwendet werden. „fixed“ ist eine Methode zur Darstellung von Festkommazahlen, die Gleitkommazahlen als Ganzzahl und eine feste Anzahl von Dezimalstellen darstellt. Normalerweise haben feste Zahlen eine feste Anzahl von Dezimalstellen.

Die Verwendung von „fixed“ in der C-Sprache bezieht sich auf eine Technologie, die Festkommazahlen zur Darstellung von Gleitkommazahlen verwendet. In vielen eingebetteten Systemen können Gleitkommaoperationen aufgrund begrenzter Hardwareressourcen nicht unterstützt werden, es müssen jedoch einige komplexe Berechnungen durchgeführt werden. Derzeit können für Berechnungen feste Zahlen anstelle von Gleitkommazahlen verwendet werden.

fixed ist eine Methode zur Darstellung von Festkommazahlen, die Gleitkommazahlen als Ganzzahl und eine feste Anzahl von Dezimalstellen darstellt. Normalerweise ist die Anzahl der Dezimalstellen eines festen Werts festgelegt, z. B. einer 16-Bit-Ganzzahl und einer 16-Bit-Dezimalzahl, ausgedrückt im Q16.16-Format. Auf diese Weise können wir Ganzzahloperationen anstelle von Gleitkommaoperationen verwenden und so die Recheneffizienz verbessern.

In der Sprache C können wir den Ganzzahltyp verwenden, um feste Werte darzustellen. Im Allgemeinen können wir den Typ int verwenden, um feste Werte darzustellen. Um jedoch die Berechnung zu erleichtern und einen Überlauf zu vermeiden, können wir einen neuen Typ zur Darstellung fester Werte definieren, indem wir beispielsweise das Schlüsselwort typedef verwenden, um einen neuen Typ namens „fixed_t“ zu definieren.

Das Folgende ist ein Beispielcode, der zeigt, wie feste numerische Werte definiert und verwendet werden:

#include <stdio.h>
typedef int fixed_t;
#define FIXED_BITS 16
#define FIXED_SCALE (1 << FIXED_BITS)
fixed_t float_to_fixed(float f) {
    return (fixed_t)(f * FIXED_SCALE);
}
float fixed_to_float(fixed_t fixed) {
    return (float)fixed / FIXED_SCALE;
}
fixed_t fixed_add(fixed_t a, fixed_t b) {
    return a + b;
}
fixed_t fixed_sub(fixed_t a, fixed_t b) {
    return a - b;
}
fixed_t fixed_mul(fixed_t a, fixed_t b) {
    return (fixed_t)(((int64_t)a * b) >> FIXED_BITS);
}
fixed_t fixed_div(fixed_t a, fixed_t b) {
    return (fixed_t)(((int64_t)a << FIXED_BITS) / b);
}
int main() {
    float a = 1.5;
    float b = 2.3;
    fixed_t fixed_a = float_to_fixed(a);
    fixed_t fixed_b = float_to_fixed(b);
    fixed_t fixed_sum = fixed_add(fixed_a, fixed_b);
    fixed_t fixed_diff = fixed_sub(fixed_a, fixed_b);
    fixed_t fixed_product = fixed_mul(fixed_a, fixed_b);
    fixed_t fixed_quotient = fixed_div(fixed_a, fixed_b);
    printf("a + b = %f\n", fixed_to_float(fixed_sum));
    printf("a - b = %f\n", fixed_to_float(fixed_diff));
    printf("a * b = %f\n", fixed_to_float(fixed_product));
    printf("a / b = %f\n", fixed_to_float(fixed_quotient));
    return 0;
}

Im obigen Beispielcode haben wir einen Typ „fixed_t“ definiert, um feste numerische Werte darzustellen. Zuerst verwenden wir die Funktion „float_to_fixed“, um eine Gleitkommazahl in einen festen Wert umzuwandeln, und verwenden dann die Funktion „fixed_to_float“, um einen festen Wert in eine Gleitkommazahl umzuwandeln.

Als nächstes haben wir einige grundlegende feste Rechenfunktionen implementiert, darunter Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division. Diese Funktionen verwenden Ganzzahloperationen anstelle von Gleitkommaoperationen, wodurch Berechnungen effizienter werden.

Abschließend zeigen wir in der Hauptfunktion, wie man feste Werte verwendet, um Berechnungen durchzuführen und die Ergebnisse auszudrucken.

Es ist zu beachten, dass bei der Verwendung fester Werte zur Berechnung auf das Problem des Überlaufs geachtet werden muss. Da die Anzahl der Dezimalstellen in Festwerten festgelegt ist, kann es bei Multiplikations- und Divisionsoperationen zu einem Überlauf des Ergebnisses kommen. Daher müssen wir bei der Durchführung von Multiplikations- und Divisionsoperationen 64-Bit-Ganzzahlen verwenden, um Zwischenergebnisse zu speichern und geeignete Bitverschiebungsoperationen durchzuführen, um einen Überlauf zu vermeiden.

Zusammenfassend ist die Verwendung von „Fixed“ in der C-Sprache eine Technologie, die Gleitkommazahlen als Festkommazahlen darstellt, was die Berechnungseffizienz verbessern kann. Durch die Definition neuer Typen und die Implementierung entsprechender Berechnungsfunktionen können wir problemlos feste Werte für Berechnungen verwenden. Sie müssen jedoch auf das Problem des Überlaufs achten, die Anzahl der Ganzzahlen und Dezimalstellen angemessen auswählen und entsprechende Verschiebungsoperationen durchführen, um die Richtigkeit der Berechnung sicherzustellen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonVerwendung von fest in der C-Sprache. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!