从内存中提取double的字节值

Question

我正在尝试从计算机内存中提取double类型的字节值。这样做是为了精度，因为最终呈现给用户的值经过了一些舍入。

理想情况下，我希望能够从数字（IEEE 754标准）中提取符号、指数和尾数。

据我所知，将其转换为无符号字符是可行的方法。我有以下代码片段（从其他地方借来的），但我不信任结果——没有任何整数值的字节输出：

double d = 2;
unsigned char *p = (unsigned char*)&d;

有人能指导我如何准确地提取双精度浮点数的字节表示吗？或者就如何进行提取给出任何建议或意见？

- nf313743

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你是否知道标准库中的frexp()函数？ - Oliver Charlesworth

整数值？它是一个“double”。你是如何安排输出的呢？那段代码只创建了一个“double”和一个指针。 - Lightness Races in Orbit

另外，我不理解你的前提。提取原始位如何帮助你提高准确性？ - Oliver Charlesworth

你说的“任何整数值没有字节输出”是什么意思？展示一下你的输出。另外，为什么使用C风格的转换而不是C++风格的？ - Grizzly

简要说明（这是我的理解），浮点数二进制值有时无法准确地表示数字。因此，可能会涉及一些潜在的损失/舍入。如果我执行需要精度和使用多个会话/计算机的模拟或一些数字计算，则如果我将间歇结果保存为ASCII值，有可能，当我使用这些结果开始新会话时，我会有一个误差，随着时间的推移，它会变得越来越大（即使实际上它很小）。 - nf313743

Answer 1

你做对了。现在你可以将p视为一个unsigned char[sizeof(double)]的数组。

例如：

for (int i = 0; i != sizeof(double); ++i)  printf("%02X ", p[i]);

对于 d = 0.125，这将打印出 00 00 00 00 00 00 C0 3F。反转字节序并分解成部分，得到：

00111111 11000000 0 0 0 0 0 0
   3F       C0    0 0 0 0 0 0

0   01111111100   0...<52 times>...0
S     Exponent         Mantissa
+     1023 - 3           1.0

指数域的值为1020，通过校正偏差1023后，对数为-3，而底数为1.0，在包含隐式前导1之后。 因此，值为2^-3 = 1/8。

- Kerrek SB

Answer 2

如果您只关心准确性，请使用 printf("%a\n", d);

它显示的信息与查看二进制表示相同，但以几乎可读的格式显示。在这里（即对于d=2;），它显示为0x1p+1。在0x后面的数字是尾数，在1和2之间标准化，并且用十六进制表示。在p后面的数字是指数。它以十进制显示，但表示的是2的幂。

- Pascal Cuoq