如何对浮点数执行按位运算

Question

我试过这个：

 float a = 1.4123;
a = a & (1 << 3);

我收到一个编译器错误，说 & 的操作数不能是浮点类型。

当我做：

 float a = 1.4123;
a = (int)a & (1 << 3);

我让程序运行。唯一的一点是，按位运算是对四舍五入后获得的数字的整数表示进行的。

以下也是不允许的。

 float a = 1.4123;
a = (void*)a & (1 << 3);

我不明白为什么 int 可以转换为 void* 但不能 float 。

我这样做是为了解决堆栈溢出问题 如何使用遗传算法求解线性方程组中描述的问题？ .

原文由 Rohit Banga 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

在语言级别，没有“浮点数的按位运算”之类的东西。 C/C++ 中的按位运算处理数字的值表示。并且浮点数的值表示在 C/C++ 中没有定义（无符号整数在这方面是一个例外，因为它们的移位被定义为就像它们存储在 2 的补码中一样）。浮点数在值表示级别上没有位，这就是为什么您不能对它们应用按位运算的原因。

你所能做的就是分析浮点数占用的原始内存的位内容。为此，您需要使用下面建议的联合，或者（等效地，并且仅在 C++ 中）将浮点对象重新解释为 unsigned char 对象的数组，如

float f = 5;
unsigned char *c = reinterpret_cast<unsigned char *>(&f);
// inspect memory from c[0] to c[sizeof f - 1]

请不要尝试将 float 对象重新解释为 int 对象，正如其他答案所暗示的那样。这没有多大意义，并且不能保证在遵循严格别名规则优化的编译器中工作。在 C++ 中检查内存内容的正确方法是将其重新解释为 [signed/unsigned] char 的数组。

另请注意，从技术上讲，您不能保证系统上的浮点表示是 IEEE754（尽管在实践中，除非您明确允许它不是，然后仅针对 -0.0、±infinity 和 NaN）。

原文由 AnT stands with Russia 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 2

您可以解决 严格混叠规则 并对 float 类型双关语作为 uint32_t 执行按位运算（如果您的实现定义了它，大多数情况下）通过使用 memcpy() :

 float a = 1.4123f;
uint32_t b;

std::memcpy(&b, &a, 4);
// perform bitwise operation
b &= 1u << 3;
std::memcpy(&a, &b, 4);

原文由 Patrick Roberts 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议