float（double）快速转换int的方法 |
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自己写一个软件渲染器的时候，无意中发现float转换int非常耗时，于是查阅文章，这才有了这个命题，以前不清楚还有这么个机制。网上看了很多文章，搜索到了一个数字6755399441055744，这个是double快速转换int的一个magic number。至于原理我一知半解，主要看效果。经测试，这个函数的效率比c++直接float转int高很多，记录下来以便备忘。 // // 将64位浮点数转换为32位整数 // 小数部分将四舍五入到偶数 // //用于double的magic number是1.5*2^52=6755399441055744.0 //对于double来说，相应的magic number就是1.5*2^36 //处理float的速度比汇编低1/3 //编译器优化情况下，比手写汇编快 inline int32_t f_toint(double x) { x += 6755399441055744.0; return *(int32_t*)&x; } //四舍五入，处理的数据范围是-2^22 ~ 2^22-1, -4194304.0 ~ 4194303.0 inline int32_t f_toint32(float x) { //取得符号位，设置掩码 uint32_t n = ((*(uint32_t*)&x) & 0x80000000) ? 0xFFC00000 : 0; x += 12582912.0f; return ((*(uint32_t*)&x) & 0x3FFFFF) | n; }f_toint32的原型是csdn论坛一个网友说的回复： inline long magic_f2l( float x ) { static long mask[] = { 0x0, 0xffc00000 }; static float trunc[] = { -.5f, .5f }; int s = ( *(unsigned long*)&x )>>31; x += trunc[s]; x += 12582912.f; return (*(long*)&x) & 0x3fffff | mask[s]; } 这个里面用到了12582912这个魔法数字，和double转换那个是一样的，都可以用这个函数得到：double float_magic_number(int bits){ return 1.5 * STD::pow(2.0, double(bits));} 但magic_f2l()这个函数效率并没有double版本的那么好，原因估计是运算运算太多了，于是我精简了一下： inline long magic_f2l( float x ) { static long mask[] = { 0x0, 0xffc00000 }; static float trunc[] = { -.5f, .5f }; int s = ( *(unsigned long*)&x )>>31;//这里得到float的符号位，如果是负数，最后结果就和0xFFC00000进行or运算。这里有个位移操作 x += trunc[s];//这里有个加法和数组取值操作 x += 12582912.f; return (*(long*)&x) & 0x3fffff | mask[s];//数组取值 } 经简化，完成如下函数，这个效率和double版本不相上下，稍微慢一丢丢（几个时钟周期），仍然把c++默认转换摔在后面。inline int32_t f_toint32(float x){ //取得符号位，设置掩码 uint32_t n = ((*(uint32_t*)&x) & 0x80000000) ? 0xFFC00000 : 0;//一个三元操作符，直接储存掩码 x += 12582912.0f;//魔法数字加法 return ((*(uint32_t*)&x) & 0x3FFFFF) | n;//直接or运算} |
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