C/C - 将 24 位有符号整数转换为浮点数

Question

我正在用 C++ 编程。我需要将 24 位有符号整数（存储在 3 字节数组中）转换为浮点数（归一化为 [-1.0,1.0]）。

该平台是 x86 上的 MSVC++（这意味着输入是 little-endian）。

我试过这个：

 float convert(const unsigned char* src)
{
    int i = src[2];
    i = (i << 8) | src[1];
    i = (i << 8) | src[0];

    const float Q = 2.0 / ((1 << 24) - 1.0);

    return (i + 0.5) * Q;
}

我不完全确定，但我从这段代码中得到的结果似乎是不正确的。那么，我的代码错了吗？如果是，为什么？

原文由 Etienne Dechamps 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

您没有将 24 位符号扩展为整数；高位将始终为零。无论您的 int 大小如何，此代码都将起作用：

 if (i & 0x800000)
    i |= ~0xffffff;

编辑： 问题 2 是您的缩放常数。简单来说，您想乘以新的最大值并除以旧的最大值，假设转换后 0 保持为 0.0。

 const float Q = 1.0 / 0x7fffff;

最后，为什么在最终转换中添加 0.5？如果您尝试四舍五入到整数值，我可以理解，但您正在走向另一个方向。

编辑2： 您指向的来源对您的选择有非常详细的理由。不是我会选择的方式，但仍然完全可以防御。我对乘数的建议仍然成立，但由于增加了 0.5 个因素，最大值有所不同：

 const float Q = 1.0 / (0x7fffff + 0.5);

因为加法后正负幅度相同，所以这应该正确缩放两个方向。

原文由 Mark Ransom 发布，翻译遵循 CC BY-SA 2.5 许可协议