c# - 将尾数和指数转换为 double

Question

在一个非常高性能的应用程序中，我们发现 CPU 计算长算术的速度明显快于 double 。然而，在我们的系统中，确定我们永远不需要超过 9 位小数的精度。因此，我们对所有具有 9 点精度的浮点运算使用 long。

然而，在系统的某些部分，由于可读性，使用 double 更方便。所以我们必须将假定小数点后 9 位的 long 值转换为 double。

我们发现简单地取 long 并除以 10 的 9 次方或乘以 1 除以 10 的 9 次方会给出不精确的 double 表示。

为了解决这个问题，我们使用 Math.Round(value,9) 来给出精确的值。

但是，Math.Round() 的性能非常慢。

所以我们目前的想法是直接将尾数和指数转换为 double 的二进制格式，因为这样就不需要四舍五入了。

我们已经在网上学习了如何检查 double 的位以获得尾数和指数，但弄清楚如何反转它以获取尾数和指数并通过使用这些位来构造 double 是令人困惑的。

有什么建议吗？

[Test]
public unsafe void ChangeBitsInDouble()
{
    var original = 1.0D;
    long bits;
    double* dptr = &original;
    //bits = *(long*) dptr;
    bits = BitConverter.DoubleToInt64Bits(original);
    var negative = (bits < 0);
    var exponent = (int) ((bits >> 52) & 0x7ffL);
    var mantissa = bits & 0xfffffffffffffL;
    if( exponent == 0)
    {
        exponent++;
    }
    else
    {
        mantissa = mantissa | (1L << 52);
    }
    exponent -= 1075;

    if( mantissa == 0)
    {
        return;
    }

    while ((mantissa & 1) == 0)
    {
        mantissa >>= 1;
        exponent++;
    }

    Console.WriteLine("Mantissa " + mantissa + ", exponent " + exponent);

}

Answer 1

您不应使用 10^9 的比例因子，而应使用 2^30。