检查符号位的位置是否足以确定 IEEE-754 浮点数相对于整数字节序的字节序？

Question

我最近编写了一些代码，用于memcpy将float/解包double为适当宽度的无符号整数，然后使用一些位移将符号位与组合的有效数字/指数分开。

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注意：对于我的用例，我不需要将后两部分彼此分开，但我确实需要它们以正确的顺序排列，即：{sign, (exponent, significand)}，后一个元组包装为足够宽度的无符号整数。

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我的代码运行良好，经过彻底测试，没有任何问题；然而，我有点震惊地发现 IEEE-754 没有指定其二进制交换格式 \xe2\x80\x94 的字节顺序，据我所知，这意味着我的位移位在极少数情况下float endianness \xe2\x89\xa0 integer endianness。

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根据此处回答的问题，我的假设是，鉴于位移位与存储中的实际字节序无关，我只需要担心浮点数的字节序是否与整数的字节序匹配。
\n我松散地遵循链接答案中的代码设计了以下代码，但避免通过指针强制转换使用类型双关，这对我来说似乎是未指定/未定义的行为领域：

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#include <cstdint>\n#include <cstring>\n\n// SAME means "same as integer endianness"\nenum class FloatEndian { UNKNOWN, SAME, OPPOSITE, };\n\nFloatEndian endianness() {\n    float check = -0.0f; // in IEEE-754, this should be all-zero significand and exponent with sign=1\n    std::uint32_t view;\n    std::memcpy(&view, &check, sizeof(check));\n    switch (view) {\n    case 0x80000000: // sign bit is in most significant byte\n        return FloatEndian::SAME;\n    case 0x00000080: // sign bit is in least significant byte\n        return FloatEndian::OPPOSITE;\n    default: // can\'t detect endianness of float\n        return FloatEndian::UNKNOWN;\n    }\n}\n

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如果我确保我的浮标确实是 IEEE-754 std::numeric_limits<T>::is_iec559，那么我的方法是否是一种可靠且可移植的方法，可以确保在切碎浮标时“以正确的方式”获得浮标？

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Answer 1

检查符号位的位置是否足以确定 IEEE-754 浮点数相对于整数字节序的字节序？

• 当我读到它时，考虑到 C++ 规范和它往往也依赖的 C 规范，检查符号位在技术上不足以确定float/uint32_t. 这实际上可能已经足够了，因为除大/小之外的字节序很少见，而且float/uint32_t字节序之间也存在差异。

• 我建议使用一个与 不同的常量-0.0f，也许-0x1.ca8642p-113f它具有模式 0x87654321 并且将是更彻底的字节序测试。非常不清楚为什么OP想要使用一个位稀疏-0.0f来辨别3个可能的结果。

• 正如其他人所提到的，在 C++ 中，测试应该是编译时测试，因此与仅测试符号位的简单性相比，彻底性并不是运行时成本。

• 依赖is_iec559于 true 可能会不必要地限制可移植性，因为要做到这一点，需要许多非有限的合规性规则。 参考号 您的代码真的需要安静且有信号的 NAN 吗？

• 另请参阅如果is_iec559为 true，这是否意味着我可以以明确定义的方式提取指数和尾数？。

• 我希望 OP 也能测试sizeof(float) == sizeof(uint32_t)elsememcpy(&view, &check, sizeof(check))是坏代码。

我的方法是否是一种强大且便携的方法，可以确保在切碎浮标时“以正确的方式”获得浮标？

• 代码并不像它应有的那样健壮和可移植。

• “当我把它们切碎时”-->该代码没有显示，所以无法回答。我怀疑用于endianness()支持“使用 memcpy 将 float/double 解包为适当宽度的无符号整数，然后使用一些位移位将符号位与组合有效数字/指数分开”的目标。正是该代码值得审查。