C++浮点数转二进制表示（reinterpret_cast）

Question

我最近决定创建一个程序，允许我打印出C++中任何类型的实例的确切位模式。我从原始内置类型开始。我在打印double类型的二进制表示时遇到了问题。

这是我的代码:

#include <iostream>
using namespace std;

void toBinary(ostream& o, char a)
{
    const size_t size = sizeof(a) * 8;
    for (int i = size - 1; i >= 0; --i){
        bool b = a & (1UL << i);
        o << b;
    }
}

void toBinary(ostream& o, double d)
{
    const size_t size = sizeof(d);
    for (int i = 0; i < size; ++i){
        char* c = reinterpret_cast<char*>(&d) + i;
        toBinary(o, *c);
    }
}

int main()
{
    int a = 5;
    cout << a << " as binary: "; 
    toBinary(cout, static_cast<char>(a));
    cout << "\n";

    double d = 5;
    cout << d << " as double binary: ";
    toBinary(cout, d);
    cout << "\n";
}

我的输出如下： 5的二进制表示为：00000101

5的双倍精度二进制表示为：0000000000000000000000000000000000000000000000000001010001000000

然而，我知道5的浮点表示是： 01000000 00010100 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000

也许我没理解错什么，但是我写的reinterpret_cast<char*>(&d) + i这一行可以让我将一个double*视为char*，以便将i添加到它上面，使指针按sizeof(char)而不是sizeof(double)增加。(这正是我想要的)。我做错了什么？

- Bizkit

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小端序和大端序。 - Jarod42

相关链接：http://stackoverflow.com/questions/14328993/bit-representation-of-a-double-number - πάντα ῥεῖ

@Jarod42，谢谢。这似乎解释了一切。我的程序似乎以大端格式打印它，而我正在寻找的浮点表示是以小端格式打印的。 @πάντα ῥεῖ，感谢您提供的链接。 - Bizkit

Answer 1

如果您将数字类型解释为“字节序列”，则会受到机器字节序的影响：某些平台先存储最高有效字节，而其他平台则反过来。只需观察您的数字，在8位组中，从最后一组向第一组读取，您将得到完全符合预期的结果。

请注意，整数也存在相同的问题：32位中的5为。

00000101-00000000-00000000-00000000 

而不是

00000000-00000000-00000000-00000101 

正如您所期望的那样。

- Emilio Garavaglia

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谢谢。我觉得我需要更熟悉机器的字节序。 - Bizkit