vereinfachte Version von return ((union {float v; uint32_t r;}) {(int) x} .r >> 21) - 496

Question

Ich habe Code in malloc.c Implementierung gefunden, kann mir bitte jemand sagen was wird dieser Code tatsächlich tun:

return ((union { float v; uint32_t r; }){(int)x}.r>>21) - 496 

ich habe einige Suche und fand, dass es integer zu IEEE 754 Punkt wandelt schwimmend, aber ich bin nicht in der Lage zu verstehen, wie es funktioniert. Kann mir bitte jemand helfen, es in mehreren Schritten zu verstehen?

Answer 1

Dieser Teil ist ein compound literal:

(union { float v; uint32_t r; }){(int)x} 

Grundsätzlich eine Umwandlung von einer Variablen int zu einem float (dem ersten Elemente der union)

verwendet diese float als uint32_t gegossen wird:

.r 

Und entfernt die las t 21 Bits (Mantisse?):

>>21 

gibt dann den Wert -496

Schritt für Schritt:

union t { 
    float v; 
    uint32_t r; 
}; 

union t u; 

u.v = (int)x; 
u.r >>= 21; 
return u.r - 496; 

Answer 2

Das sieht wie ein Bit-Hack für 4 computing * log x +12 oder etwas, das diesem Wert ziemlich nahe kommt.

Die Idee besteht darin, Hardware zu verwenden, um Binärlogarithmus zu berechnen, und Bitverschiebung zu verwenden, um den Exponentenabschnitt des float zusammen mit zwei oberen Bits der Mantisse zu ernten.

Ich schrieb ein kleines Testprogramm die Berechnungen oben zu vergleichen:

#include <stdio.h> 
#include <stdint.h> 
#include <math.h> 

int makesize(uint32_t x) { 
    return ((union { float v; uint32_t r; }){(int)x}.r>>21) - 496; 
} 

int main(void) { 
    for (uint32_t i = 1 ; i != 1000 ; i++) { 
     double v = i; 
     double x = log(v)/log(2); 
     int y = makesize(i); 
     int res= 12+((int)floor(4*x)); 
     printf("%04d : %d,%d (%d)\n", i, y, res, y-res); 
    } 
    return 0; 
} 

Demo.

Ein Lauf von 1 bis 999 erzeugten Werte innerhalb von 1 voneinander.