我使用 C++ 来计算各种类型的特殊函数(例如 Lambert 函数、求逆求值的迭代方法等)。在许多情况下，直接使用尾数和指数显然是更好的方法。
我找到了很多关于如何提取尾数和指数部分的答案，但是它们都只是“计算速度不是很有效的学术案例”，对我来说有点用处(我使用尾数和指数进行运算的动机是提高计算速度)。有时我需要调用一些特定的函数大约十亿次(非常昂贵的计算)所以每次保存的计算工作都很好。并且使用返回尾数为 double 的“frexp”不是很合适。
我的问题是(针对具有 IEEE 754 float 的 C++ 编译器):
1)如何读取float/double的特定位的尾数？
2) 如何将整个尾数读入整数/字节的 float / double ？
3) 与 1), 2) 指数相同的问题。
4) 与 1), 2), 3) 相同的问题用于写作。
如果我直接使用尾数或指数，我的动机是更快的计算。我想一定有一个非常简单的解决方案。
最佳答案
In many cases there is an obviously better approach to work with a mantissa and exponent directly.
我知道从我的信号处理工作中感觉非常好，但事实是指数和尾数不能简单地用作单独的数字； IEEE754 规定了相当多的特殊情况，以及偏移量等。
I suppose that there must be a very simple solution.
工程经验告诉我:以“一个简单的解决方案”结尾的句子通常是不正确的。
"academic cases"
然而，这绝对不是真的(我会在最后提到一个例子)。
IEEE754 float 的优化在现实世界中有非常可靠的使用。但是，我发现随着后来的 x86 处理器执行 SIMD(单指令、多数据)的能力以及浮点与大多数“移位”操作一样快的总体事实，我通常怀疑你不建议这样做尝试自己在一个位层面上做到这一点。
一般来说，由于 IEEE754 是一个标准，您会在任何地方找到关于它如何存储在您的特定架构上的文档。如果您看过，您至少应该找到解释如何执行 1) 和 2) 的维基百科文章(它并不像您想象的那样静态)。
更重要的是: 不要试图比你的编译器更聪明。你可能不会，除非你明确知道如何向量化多个相同的操作。
试验您的特定编译器的数学优化。如前所述，如今他们通常做的不多； CPU 进行浮点计算并不一定比整数计算慢。
我宁愿看看你们的算法并寻找优化的潜力。
另外，在我做这件事的同时，让我们推介 VOLK(内核 vector 优化库)，它主要是一个用于信号处理的数学库。 http://libvolk.org有一个概述。查看 kernels以 32f 开头，例如 32f_expfast .您会注意到有不同的实现，通用的和 CPU 优化的，每个 SIMD 指令集都不同。
关于c++ - 如何在 c++ 中对 double 或 float 的尾数和指数部分进行(快速)操作？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/34698067/