double型与float型之间的相互转换问题

[再战江湖之2023]

我做的单片机项目，目前遇到这样一个问题：
通过串口接收到一个double型的数据，是其内存存放状态，总共8个字节，类似于4A D8 12 4D FB 21 09 40（也就是3.1415926），而在处理时因为KEIL只能处理4个字节的数据，所以根据IEEE标准将double型转换为float型，而处理完毕后还要将float型转换成double型通过串口发送出去。这中间就存在一个转换问题，即如何在double型和float型之间进行转换，目前double转float已实现，float转double尚未成功。
float转double型时不知道底数部分应该如何对应或者说取舍。
float型底数23位，double型底数52位，double型底数比float底数多的这部分应该如何处理，加0吗？
请注意我用的是C语言，KEIL环境，应该只能根据IEEE标准转换，没有转换函数，请大家各抒己见，最好有算法或代码。

[iu_81]

char *s;
double x;
s = " -2309.12E-15";
x = atof( s );

[再战江湖之2023]

这样不行的，因为我说过了：“在处理时因为KEIL只能处理4个字节的数据”，单片机里边不能处理8个字节的double类型，另外通过串口过来的是16进制字节，像这样4A D8 12 4D FB 21 09 40，而非2309.12E-15这样的。
只能通过IEEE标准自己转换，我想知道float转double型的算法，越详细越好

[K行天下]

那你就要看标准里面的double和float具体怎么实现的，然后自己对照着转换

[K行天下]

那你就要看标准里面的double和float具体怎么实现的，然后自己对照着转换

[再战江湖之2023]

现在有个问题是这样的：
float型指数为8个bit，double型指数为11个bit，如果我已经计算出来double型的指数是多少之后如何对应存放到double型的对应bit里边？

[mLee79]

随手写的, 未考虑未规格化数, NaN , INF ..

#include <stdio.h>

void f2d( float f , double *x )
{
	unsigned long a , b;
	unsigned long uf = *(unsigned long*)&f;
	unsigned long*ux = (unsigned long*)x;
	
	ux[0] = ux[1] = 0;
	ux[1] |= uf&0x80000000;
	
	a = (uf&0x7f800000)>>23;
	b = uf&0x7fffff;
	a += 1024 - 128;
	ux[1] |= a<<20;
	ux[1] |= b>>3 ;
	ux[0] |= b<<29;	
}

int main()
{	
	float  f = 3.14159265f;
	double x;
	
	f2d( f , &x );	
	printf( "%lf\n" , x );
	
	while( 1 == scanf( "%f" , &f ) )
	{
		f2d( f , &x );
		printf( "%lg\n" , x );
	}

return 0;	
}

[再战江湖之2023]

问题已经解决。
我是按照IEEE754标准实现转换，中间需要计算double型指数位，底数不足部分填充0。
MLEE79兄代码里边似乎有些问题：a += 1024 - 128;似乎是要计算double的指数，但是似乎应该是a += 1023 - 127;
参见IEEE754，另外KEIL不支持8个字节数据类型运算，包括double，double是被当作float类型进行处理了，所以只要是定义double类型的都是没有意义的。定义double型的跟定义float型的是一样的效果。但thank you all the same!
另外发现KEIL是大端模式，VC6.0是小端模式。
搞定了，爽！

[zzzlll1983]

学习

[再战江湖之2023]

mlee79兄给出了代码，但是里边也存在问题：
最重要的是keil里边不支持double类型，所有的double类型都是按照float类型进行存放的，所以不能定义double类型，那是没有意义的。
不要考虑定义double类型，因为如果可以的话，我就不存在这个问题，直接定义公用体就可以了。

[mLee79]

偶晕, 1024-128难道和1023-127不一样嗦...

[再战江湖之2023]

结果一样的，但是意思不一样
但因為指數應可正可負,
所以 IEEE 規定, 此處算出的次方須減去 127 才是真的指數,
所以 float 的指數可從-126 到 128.
double 型態有 11 bits, 算出的值須減去 1023
所以double 的指數可從 -1022 到 1024.

[mLee79]

偶晕死,你觉得你这样好记么,很显然的是记住 INF 的阶码是最简单的, float 的 INF 的阶码为 128 , double 的为 1024 ...
你看东西不仔细, 指数全0 (非规范化数及0) , 全1( INF && NaN ) 都表示特别的意义 ...
规范化的单精度浮点数 阶码范围是 -126 -- 127 , 不是 128 , 双精度数是 -1022 - 1023 ....
非规格化数单精度数表示的最小的数可以是 2^-149 , double 可以到 2^-1074 ....

[mLee79]

double 只是占个位置而已, 随便换成个 8 字节的类型即可, 比如这样( 小端序 ) :

#include <stdio.h>

typedef unsigned long	u32;

typedef struct x_double_type_t 	x_double_type;
struct x_double_type_t 
{
	u32 low_32;
	u32 hi_32 ;
};

#define double 	x_double_type

void f2d( float f , double *x )
{
    u32 a , b;
    u32 uf = *(u32*)&f;
    u32*ux = (u32*)x;
    
    ux[0] = ux[1] = 0;
    ux[1] |= uf&0x80000000;
    
    a = (uf&0x7f800000)>>23;
    b = uf&0x7fffff;
    a += 1024 - 128;
    ux[1] |= a<<20;
    ux[1] |= b>>3 ;
    ux[0] |= b<<29;    
}

int main()
{    
    float  f = 3.14159265f;
    double x;
    
    f2d( f , &x );    
    printf( "%lf\n" , x );
    
    while( 1 == scanf( "%f" , &f ) )
    {
        f2d( f , &x );
        printf( "%lg\n" , x );
    }

return 0;    
}

[aaajj]

学习

[薛定谔之死猫]

float被自动扩展为double
尽管在ANSI C中情况不再如此，但最初浮点数常量的精度都是double型的，所有表达式中float变量总被自动转换成double。这样做的理由从未公诸于众，但它与PDP-11中浮点数的硬件表示方式有关。首先，在PDP-11和VAX中，从float转换成double的代价非常小，只要在后面增加一个每位均为0的字即可。如果要转换回来，去掉第二个字就可以了。其次，要知道在某些PDP-11的浮点数硬件表示形式中有一个位运算模式位(mod bit)，你可以只进行float的运算，也可以只进行double的运算，但如果想在这两种方式间切换，就必须修改这个位来改变运算模式。
——摘自《C专家编程》

敬请参考，呵呵

[薛定谔之死猫]

单片机的C环境和普通桌面和服务器的C环境有着很大的区别，觉得还是看相关的手册比较把稳

[再战江湖之2023]

mllee79兄看来也是对这个很熟悉的，发的还有代码，并且一直积极参与讨论，多谢
好了，问题解决，结帖

[秋悦恒迹]

老兄，PLC不支持double,你是怎么将double转化为float型的