Как вывести double, float в двоичной системе счисления?

@Nexi99 · Регистрация: 06.05.2019

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Для моих разработок есть нужда знать как лежит число в 2ом виде типов float double, я хотел бы посмотреть как располагаются биты, похожую тему я уже открывал но там были приведены примеры с целым числом.

@TheCalligrapher · 03.09.2020, 01:21

Сообщение от Nexi99

я хотел бы посмотреть как располагаются биты,

1. Переинтерпретируйте свое число, как массив unsigned char

C++    
        
    Скопировано
1
2
float f = 3.14;
const unsigned char *p = (const unsigned char *) &f;

2. Рассматривайте биты в каждом байте p[0], p[1], ..., p[sizeof f - 1] теми же способами, которым вы это делали раньше.

@Nexi99 · 03.09.2020, 01:25 **[ТС]**

Сообщение от TheCalligrapher

Переинтерпретируйте свое число, как массив unsigned char

можно конечно но так трошки рассматривать будет тяжело но наверное по другому и не сделаешь я придурок ошибку в названии темы допустил.

@liv · 03.09.2020, 12:31

Сообщение от Nexi99

ошибку в названии темы допустил

Попросить-то недолго ведь... Жмем на треугольник и просим...

Поправил...

@politoto · 03.09.2020, 15:42

Свежий стандарт представления чисел с плавающей точкой в ЭВМ
ANSI/IEEE Std 754-2019
https://754r.ucbtest.org/background/

Если нужно посмотреть, как выглядят числа в наиболее ходовых форматах,
можно воспользоваться многочисленными онлай- и автономными калькуляторами
https://baseconvert.com/ieee-754-floating-point

Verevkin · 03.09.2020, 17:39

Как тебе такое, Илон Маск?

C++    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
char* void2bin(void* data, size_t size)
{
  char* dest = new char[1 + 8 * size];
  char* ptr = dest;
  uint8_t* b = (uint8_t*)(data) + size - 1;
  
  for (size_t bit = 8 * size; bit--; ptr++)
  {
    *ptr = (*b & (1 << (bit & 7))) ? '1' : '0';
    if (!(bit % 8)) b--;
  } 
  
  dest[8 * size] = 0;
  return dest;
}

Как вывести double, float в двоичной системе счисления?

@politoto · 03.09.2020, 20:54

C++ 17
Надо ещё понять, в каком порядке выводятся биты...

C++    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
// g++ fbits.c++ -std=c++17 -o d ; ./d 7.7
#include <iostream>
#include <bitset>
#include <limits>
 
template < class Data >
std::string 
to_bitstring ( const Data & any,  char O='0', char I='1')
{
    return  reinterpret_cast< const
        std::bitset<
            std::numeric_limits<unsigned char>::digits
            * sizeof any
        >&>(any) . to_string( O, I );
}
 
int main( int c, char * a[])
{
   auto number {
    1 < c 
    ?
    atof( a[1] )
    :
    3.14
    };
 
    std::cout 
        << number << '\n'
        
        << to_bitstring( number ) << '\n'
                << to_bitstring( number, '_', '^' ) << '\n'
                << to_bitstring( number, 'O', 'X') << '\n'
 
        << "BITS\n"
        << to_bitstring( "BTIS\n", '-' ) << '\n'
 
        << "std::string{} = "
        << to_bitstring( std::string{}, '.', '_') << '\n'
 
        << &main << '\n'
        << to_bitstring( &main, 'O', '-' ) << '\n'
 
        << a << '\n'
        << to_bitstring( a, '-', '|' ) << '\n'
 
        << "UB ?: \n"
        << to_bitstring( *reinterpret_cast<char(*)[20]>(&main), 'o' ) << '\n'
        ;
}

Code    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7.7
0100000000011110110011001100110011001100110011001100110011001101
_^_________^^^^_^^__^^__^^__^^__^^__^^__^^__^^__^^__^^__^^__^^_^
OXOOOOOOOOOXXXXOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOX
BITS
------------1-1--1-1--11-1--1--1-1-1-1---1----1-
std::string{} = .........................................__.......__...___._..._.........................................__.......__............................................................................................._____________.__.._._.._..____.__..____._......
1
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO-OOOOOOOOOO--O-OO--O--O
0x7ffd949ed0d8
-----------------|||||||||||||-||--|-|--|--||||-||-|----||-||---
UB ?: 
1ooo1oo1o1oo1ooo11111111111111111111111o1o1o11oo1o1111o11ooo1oo1ooooooooooooooooooooooo1o11o1ooo111o11oo1oooooo1o1oo1oooo1o1oo11111oo1o11ooo1oo1o1oo1oooo1o1o1o1

@TheCalligrapher · 03.09.2020, 21:03

Сообщение от politoto

C++    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
reinterpret_cast< const
        std::bitset<
            std::numeric_limits<unsigned char>::digits
            * sizeof any
        >&>(any)

Ну ну...

Сообщение от politoto

C++ 17

В С++17 с его constexpr нет никакой необходимости заниматься таким "КолянСиплый-стайл" гамнокодингом, как вышепроцитированный reinterpret_cast. Да и никогда не было...

@politoto · 04.09.2020, 05:38

Конечно, Вы правы. Для данного гамнокода должно быть вполне достаточно с++11, а, с косметическими изменениями, возмножно, и более винтажного языка.
Когда я задумывал гамнокод, я хотел проверить, что там с std::to_chars(), взглянув на https://www.cyberforum.ru/post14817954.html
Но подумал, что старый добрый std::bitset будет тоже интересен любителю поковыряться в битах.

@Nexi99 · 05.09.2020, 22:51 **[ТС]**

Сообщение от politoto

Надо ещё понять, в каком порядке выводятся биты...

Да там нужно внимательно смотреть.

@Avazart · 05.09.2020, 23:20

Не по теме:

Сообщение от politoto

std::to_chars()

А в каком компиляторе он реализован?

@politoto · 06.09.2020, 08:02

Avazart, Microsoft обещает в библиотеке VS 2017
https://docs.microsoft.com/en-... -functions
У меня нет под рукой Visual Studio, чтобы проверить, насколько реализация соответствует стандарту.
В библиотеке gcc 9 должен быть.
https://gcc.gnu.org/onlinedocs... s.iso.2017
__has_include(<charconv>) __cpp_lib_to_chars >= 201611
Но насколько полно сейчас реализация соответствует стандарту, тоже не знаю:

23.2.8

Primitive numeric output conversion

Partial

Only integer types supported, not floating-point types

Кликните здесь для просмотра всего текста

Code    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
main.cpp:12:33: error: call of overloaded 'to_chars(std::array<char, 100>::pointer, std::array<char, 100>::pointer, double)' is ambiguous
 
   12 |         std::chars_format::hex*/);
 
      |                                 ^
 
In file included from main.cpp:2:
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:366:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, char, int)'
 
  366 | _GLIBCXX_TO_CHARS(char)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:367:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, signed char, int)'
 
  367 | _GLIBCXX_TO_CHARS(signed char)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:368:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, unsigned char, int)'
 
  368 | _GLIBCXX_TO_CHARS(unsigned char)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:369:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, short int, int)'
 
  369 | _GLIBCXX_TO_CHARS(signed short)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:370:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, short unsigned int, int)'
 
  370 | _GLIBCXX_TO_CHARS(unsigned short)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:371:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, int, int)'
 
  371 | _GLIBCXX_TO_CHARS(signed int)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:372:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, unsigned int, int)'
 
  372 | _GLIBCXX_TO_CHARS(unsigned int)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:373:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, long int, int)'
 
  373 | _GLIBCXX_TO_CHARS(signed long)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:374:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, long unsigned int, int)'
 
  374 | _GLIBCXX_TO_CHARS(unsigned long)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:375:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, long long int, int)'
 
  375 | _GLIBCXX_TO_CHARS(signed long long)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:376:1: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, long long unsigned int, int)'
 
  376 | _GLIBCXX_TO_CHARS(unsigned long long)
 
      | ^~~~~~~~~~~~~~~~~
 
/usr/local/include/c++/10.2.0/charconv:397:19: note: candidate: 'std::to_chars_result std::to_chars(char*, char*, bool, int)' (deleted)
 
  397 |   to_chars_result to_chars(char*, char*, bool, int = 10) = delete;

Пока нет std::to_chars(), можно использовать std::printf() или std::hexfloat

C++    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
#include <cstdio>
#include <cstdint>
#include <bitset>
#include <cstring>
 
int main()
{
    
    float v {6.3125f};
    std::uint32_t bits;
    static_assert ( (sizeof v) == sizeof bits);
    std::memcpy ( &bits, &v, sizeof v );
    std::bitset<std::numeric_limits<unsigned char>::digits * sizeof bits> bitset{bits};
    
    std::printf ( "%a = %012o(8) = %8x(16)" "\n"
        "= %s", 6.3125, bits, bits, 
        bitset.to_string('o', 'X' ).c_str() 
        );
 
}

Code    
        
    Скопировано
1
2
0x1.94p+2 = 010062400000(8) = 40ca0000(16)
= oXooooooXXooXoXooooooooooooooooo

@Avazart · 06.09.2020, 11:11

Сообщение от politoto

Microsoft обещает в библиотеке VS 2017

Ну from_chars там не работает точно.

@politoto · 06.09.2020, 11:47

/std:c++17 работает только, начиная с VS 2019 ?

@Zirak · 06.09.2020, 12:03

politoto, на сайте у них так написано

charconv from_chars() and to_chars() are available for integers. The timeline for floating-point from_chars() and floating-point to_chars() is as follows:

VS 2017 15.7: Integer from_chars() and to_chars().
VS 2017 15.8: Floating-point from_chars().
VS 2017 15.9: Floating-point to_chars() overloads for shortest decimal.
VS 2019 16.0: Floating-point to_chars() overloads for shortest hex and precision hex.
VS 2019 16.2: Floating-point to_chars() overloads for precision fixed and precision scientific.
VS 2019 16.4: The floating-point to_chars() overload for precision general.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Сопоставление с образцом (Pattern Matching) в Python: Списки и словари py-thonny 19.03.2025 Программисты любят, когда код говорит сам за себя. Представьте, что вы можете просмотреть структуру данных и мгновенно понять, что с ней делать — без сложных условий и вложенных проверок. Именно эту. . .	Работа с метаданными EXIF и JPEG в JavaScript run.dev 19.03.2025 Работа с изображениями в веб-разработке нередко выходит за рамки простого отображения картинки. Современные задачи требуют глубокого понимания структуры файлов и умения манипулировать их внутренними. . .	Чеклист для Kubernetes в продакшене: Лучшие практики для SRE Mr. Docker 19.03.2025 Когда сталкиваешься с запуском Kubernetes в продакшене, невольно задаешься вопросом: почему то, что так гладко работало в тестовой среде, вдруг начинает вызывать головную боль на боевых системах?. . .	Разработка продвинутого ИИ в Unity с использованием Behavior Graph GameUnited 19.03.2025 В разработке игр искусственный интеллект персонажей часто становится тем элементом, который превращает хорошую игру в выдающуюся. До недавнего времени разработчикам под Unity приходилось либо писать. . .	Словари в Python: методы работы, оптимизация, сериализация py-thonny 19.03.2025 Каждый хотя бы раз сталкивался с необходимостью хранить связанные данные, где важна не только сама информация, но и их взаимосвязь. В дебрях Python словари — это тот универсальный инструмент, который. . .
Реализация паттерна CQRS с Event Sourcing в PHP Jason-Webb 19.03.2025 CQRS (Command Query Responsibility Segregation) — это архитектурный паттерн, который разделяет операции чтения и записи данных в приложении. Если вы столкнулись с ситуацией, когда ваше PHP-приложение. . .	std::span в C++: Подпредставления и срезы NullReferenced 18.03.2025 Если вы когда-нибудь работали с большими объемами данных в C++, то наверняка сталкивались с необходимостью манипулировать отдельными частями массивов или контейнеров. Традиционные подходы часто. . .	std::span в C++: Доступ к элементам и итерирование NullReferenced 18.03.2025 В C++ каждый разработчик сталкивается с проблемой эффективного управления последовательностями данных. Представьте: вы работаете с массивом, передаете его в функцию, а затем в другую, и каждый раз. . .	Утечки памяти в C# UnmanagedCoder 18.03.2025 Когда мы говорим о разработке приложений на C#, то часто успокаиваем себя мыслью, что сборщик мусора решит все наши проблемы с памятью. "Память управляется автоматически" — эта мантра прочно засела в. . .	std::span в C++: Введение в невладеющее представление NullReferenced 18.03.2025 С появлением стандарта C++20 у нас появился новый инструмент — std::span, который представляет собой невладеющее представление для работы с последовательностями данных. std::span — это легковесный. . .

@Nexi99 143 / 27 / 4 Регистрация: 06.05.2019 Сообщений: 1,794 Записей в блоге: 4
		1
	Как вывести double, float в двоичной системе счисления? 03.09.2020, 01:09. Показов 6090. Ответов 14 Метки нет (Все метки) Для моих разработок есть нужда знать как лежит число в 2ом виде типов `float double`, я хотел бы посмотреть как располагаются биты, похожую тему я уже открывал но там были приведены примеры с целым числом. 0

@Nexi99 143 / 27 / 4 Регистрация: 06.05.2019 Сообщений: 1,794 Записей в блоге: 4
	03.09.2020, 01:25 [ТС]	3
	Сообщение от TheCalligrapher Переинтерпретируйте свое число, как массив unsigned char можно конечно но так трошки рассматривать будет тяжело но наверное по другому и не сделаешь я придурок ошибку в названии темы допустил. 0

@liv 5118 / 4566 / 854 Регистрация: 07.10.2015 Сообщений: 9,462
	03.09.2020, 12:31	4
	Сообщение от Nexi99 ошибку в названии темы допустил Попросить-то недолго ведь... Жмем на треугольник и просим... Поправил... 0

@politoto Модератор 2130 / 999 / 170 Регистрация: 23.07.2018 Сообщений: 3,348 Записей в блоге: 3
	03.09.2020, 15:42	5
	Свежий стандарт представления чисел с плавающей точкой в ЭВМ ANSI/IEEE Std 754-2019 https://754r.ucbtest.org/background/ Если нужно посмотреть, как выглядят числа в наиболее ходовых форматах, можно воспользоваться многочисленными онлай- и автономными калькуляторами https://baseconvert.com/ieee-754-floating-point 1

@politoto Модератор 2130 / 999 / 170 Регистрация: 23.07.2018 Сообщений: 3,348 Записей в блоге: 3
	04.09.2020, 05:38	9
	Конечно, Вы правы. Для данного гамнокода должно быть вполне достаточно с++11, а, с косметическими изменениями, возмножно, и более винтажного языка. Когда я задумывал гамнокод, я хотел проверить, что там с `std::to_chars()`, взглянув на https://www.cyberforum.ru/post14817954.html Но подумал, что старый добрый `std::bitset` будет тоже интересен любителю поковыряться в битах. 0

@Nexi99 143 / 27 / 4 Регистрация: 06.05.2019 Сообщений: 1,794 Записей в блоге: 4
	05.09.2020, 22:51 [ТС]	10
	Сообщение от politoto Надо ещё понять, в каком порядке выводятся биты... Да там нужно внимательно смотреть. 0

@Avazart
	05.09.2020, 23:20	11
	Не по теме: Сообщение от politoto std::to_chars() А в каком компиляторе он реализован? 0

@Avazart 8483 / 6150 / 615 Регистрация: 10.12.2010 Сообщений: 28,683 Записей в блоге: 30
	06.09.2020, 11:11	13
	Сообщение от politoto Microsoft обещает в библиотеке VS 2017 Ну from_chars там не работает точно. 0

@politoto Модератор 2130 / 999 / 170 Регистрация: 23.07.2018 Сообщений: 3,348 Записей в блоге: 3
	06.09.2020, 11:47	14
	`/std:c++17` работает только, начиная с VS 2019 ? 0

@Zirak 76 / 68 / 10 Регистрация: 11.07.2016 Сообщений: 320
	06.09.2020, 12:03	15
	politoto, на сайте у них так написано charconv from_chars() and to_chars() are available for integers. The timeline for floating-point from_chars() and floating-point to_chars() is as follows: VS 2017 15.7: Integer from_chars() and to_chars(). VS 2017 15.8: Floating-point from_chars(). VS 2017 15.9: Floating-point to_chars() overloads for shortest decimal. VS 2019 16.0: Floating-point to_chars() overloads for shortest hex and precision hex. VS 2019 16.2: Floating-point to_chars() overloads for precision fixed and precision scientific. VS 2019 16.4: The floating-point to_chars() overload for precision general. 0