在C++中检测存储为双精度浮点数的负零

Question

我正在进行一些数学计算（试图将Matlab代码转换为C++，使用VS2010），我需要能够判断在某一点上是否得到了负零。

根据IEEE标准，-0 / +0仅在符号位上不同（其余为0）。

我已经使用了以下代码片段（post），将我的双精度数解释为无符号字符。

double f = -5;
    unsigned char *c = reinterpret_cast<unsigned char *>(&f);
    for(int i=(sizeof(double)-1); i>=0; i--){
        printf("%02X", c[i]);
   }

尝试使用5/-5，我得到了预期的结果：

C014000000000000 (-5)
4014000000000000 (5)

但是，当我尝试使用0/-0时，在两种情况下我只得到了零。VS2010指出它们符合IEEE标准(msdn)，所以我不确定哪部分我没有理解。

如果0/-0确实以完全相同的方式存储在内存中，那么如果我需要区分它们，我就无法区分它们，所以我应该停止浪费时间，对吗？

- vicky5G

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请尝试使用-0.0代替-0。 - wimh

Answer 1

如果您编写

double d = -0; 

以下将会发生：

首先，将评估-0，因为0是int类型，所以结果为0。然后0将被转换为double类型并被赋值，从而变为+0.0，而不是-0.0。

double d = -0.0; // is your solution.

- Armen Tsirunyan

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或者你也可以这样写：double d = -0D; 这告诉编译器将其直接读取为一个双精度浮点数 :) - Eamonn McEvoy

@Eamonn：我不相信它是标准的。而且-0.0无论如何都会“直接读取为double”。 - Armen Tsirunyan

我知道我是个新手！谢谢 :) - vicky5G

提示：即使是“-0.”（注意末尾的点）也被视为“double”。 - Matteo Italia

...以及-.0。下一步将是-.，但不幸的是它不是表示浮点零的有效方式。 - AnT stands with Russia

Answer 2

除了Armen的好答案之外，您应该使用signbit来检测此问题。这样做可以保护您免受字节序问题的影响：

#include <iostream>
#include <cmath>

int main()
{
    std::cout << std::signbit(0.0) << '\n';
    std::cout << std::signbit(-0.0) << '\n';
}

0
1

- Howard Hinnant

Answer 3

同种功能的缩写形式：

static inline unsigned bool signbit(double& d)
{
    return ( ((unsigned char*)&d)[sizeof(double)-1] & 0x80) != 0;
}


int EstimateDoubleBufferSize( double& d )
{
    int len = 0;

    if( signbit(d) ) //if ( d < 0 )
    {
        d = -d;
        len++;
    }
    d += 0.0000005;

    int m = (int) log10(d);

    if( m < 0 )
        m = 1;  // 0.xxxx - include 0
    else
        m++;    // Include first character

    len += m + 1 /*dot*/ + 6 /* precision after . */;
    return len;
}

此外，我还需要找出微软C++编译器sprintf的大小 - 也包括该函数。

- TarmoPikaro