如何将压缩整数(16.16)定点转换为浮点数？

Question

如何将"32位有符号定点数(16.16)"转换为浮点数？

是否(fixed >> 16) + (fixed & 0xffff) / 65536.0确定？-2.5怎么样？和-0.5？

还是fixed / 65536.0正确的方法？

(PS:无论如何,签名定点"-0.5"在内存中是怎样的？)

Answer 1

我假设两个补码32位整数和运算符在C#中工作.

怎么做转换？

fixed / 65536.0

是正确的,易于理解.

(fixed >> 16) + (fixed & 0xffff) / 65536.0

相当于上面的正整数,但更慢,更难阅读.您基本上使用分布式法则将单个分区分成两个分区,并使用bitshift编写第一个分区.

对于负整数fixed & 0xffff,不会给出小数位,因此负数不正确.

查看-1应该映射到的原始整数-1/65536.此代码返回65535/65536.

根据您的编译器,可能会更快:

fixed * (1/65536.0)

但我认为大多数现代编译器已经进行了优化.

无论如何,签名的定点"-0.5"在内存中是怎样的？

反转转换给我们:

RoundToInt(float*65536)

设置float=-0.5给了我们:-32768.

Answer 2

class FixedPointUtils {
  public static final int ONE = 0x10000;

  /**
   * Convert an array of floats to 16.16 fixed-point
   * @param arr The array
   * @return A newly allocated array of fixed-point values.
   */
  public static int[] toFixed(float[] arr) {
    int[] res = new int[arr.length];
    toFixed(arr, res);
    return res;
  }

  /**
   * Convert a float to  16.16 fixed-point representation
   * @param val The value to convert
   * @return The resulting fixed-point representation
   */
  public static int toFixed(float val) {
    return (int)(val * 65536F);
  }

  /**
   * Convert an array of floats to 16.16 fixed-point
   * @param arr The array of floats
   * @param storage The location to store the fixed-point values.
   */
  public static void toFixed(float[] arr, int[] storage)
  {
    for (int i=0;i<storage.length;i++) {
      storage[i] = toFixed(arr[i]);
    }
  }

  /**
   * Convert a 16.16 fixed-point value to floating point
   * @param val The fixed-point value
   * @return The equivalent floating-point value.
   */
  public static float toFloat(int val) {
    return ((float)val)/65536.0f;
  }

  /**
   * Convert an array of 16.16 fixed-point values to floating point
   * @param arr The array to convert
   * @return A newly allocated array of floats.
   */
  public static float[] toFloat(int[] arr) {
    float[] res = new float[arr.length];
    toFloat(arr, res);
    return res;
  }

  /**
   * Convert an array of 16.16 fixed-point values to floating point
   * @param arr The array to convert
   * @param storage Pre-allocated storage for the result.
   */
  public static void toFloat(int[] arr, float[] storage)
  {
    for (int i=0;i<storage.length;i++) {
      storage[i] = toFloat(arr[i]);
    }
  }

}