Normalisierte Ganzzahl zu/von Float-Konvertierung

Question

Ich muss normalisierte Integer-Werte in und von realen Gleitkommawerten konvertieren. Für int16_t wird beispielsweise ein Wert von 1,0 durch 32767 und -1,0 durch -32768 dargestellt. Obwohl es für jeden Integer-Typ, sowohl mit Vorzeichen als auch ohne Vorzeichen, etwas mühsam ist, ist es immer noch einfach, von Hand zu schreiben.

Ich möchte jedoch, wann immer möglich, Standardmethoden verwenden, anstatt das Rad neu zu erfinden, also suche ich nach einem Standard-C- oder C++ - Header, einer Boost-Bibliothek oder einem anderen kleinen tragbaren Gerät , leicht einzubindende Quelle, die diese Konvertierungen bereits durchführt.

Answer 1

Hier ist eine Templat-Lösung mit std::numeric_limits:

#include <cstdint> 
#include <limits> 

template <typename T> 
constexpr double normalize (T value) { 
    return value < 0 
    ? -static_cast<double>(value)/std::numeric_limits<T>::min() 
    : static_cast<double>(value)/std::numeric_limits<T>::max() 
    ; 
} 

int main() { 
    // Test cases evaluated at compile time. 
    static_assert(normalize(int16_t(32767)) == 1, ""); 
    static_assert(normalize(int16_t(0)) == 0, ""); 
    static_assert(normalize(int16_t(-32768)) == -1, ""); 
    static_assert(normalize(int16_t(-16384)) == -0.5, ""); 
    static_assert(normalize(uint16_t(65535)) == 1, ""); 
    static_assert(normalize(uint16_t(0)) == 0, ""); 
} 

Diese Griffe sowohl mit und ohne Vorzeichen ganzen Zahlen und 0 nicht normalisieren auf 0.

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Answer 2

Obwohl es ein bisschen langweilig ist das für jeden Integer-Typen zu tun, sowohl mit und ohne Vorzeichen, es ist immer noch leicht genug, um mit der Hand zu schreiben.

Sie müssen dies sicherlich nicht für jeden Integer-Typ tun! Verwenden Sie stattdessen <limits>.

template<class T> double AsDouble(const T x) { 
    const double valMin = std::numeric_limits<T>::min(); 
    const double valMax = std::numeric_limits<T>::max(); 
    return 2 * (x - valMin)/(valMax - valMin) - 1; // note: 0 does not become 0. 
}