定点乘法

我需要根据非常数因子将一个单位的值转换为另一个单位。到1073676289的输入值范围从0和从0到1155625.转换的范围的数值范围可以这样描述：定点乘法

output = input * (range/1073676289)

我自己的初始固定点实现感觉有点笨拙：

// Input values (examples) 
unsigned int input = 536838144; // min 0, max 1073676289 
unsigned int range = 1155625; // min 0, max 1155625 

// Conversion 
unsigned int tmp = (input >> 16) * ((range) >> 3u); 
unsigned int output = (tmp/((1073676289) >> 16u)) << 3u;

我的代码可以改进得更简单或更准确吗？

来源

2012-12-04 Vandhunden

你想要的输出范围是什么？（是（a * b）<= 1.0？如果a * b <= 1.102（* 2^n）的最大值被允许，事情会更快）（并且很明显float/double是不成问题的） –

你不会得到任何简单的再output = input * (range/1073676289)

正如下面的评论中指出，如果你restircted到整数运算然后range < 1073676289：range/1073676289 == 0这样你会好去的：

output = range < 1073676289 ? 0 : input

如果这不是你想要什么，你真正想要的精度，然后

output = (input * range)/1073676289

将要走的路。

如果你需要做很多这些，那么我建议你使用double并让你的编译器引导你的操作。精度也可以。

来源

2012-12-04 15:00:06

因为'range'总是小于1073676289而且你正在使用整数除法; 'output = input *（range/1073676289）'将与'output = input * 0'相同。 – Brendan

我不认为'a *（b/c）'等于'（a * b）/ c'。 –

对不起，如果我一直不清楚，但我不能使用浮点值（也不是双打）。 – Vandhunden

问题是input * range会溢出一个32位整数。通过使用64位整数修复该问题。

uint64_least_t tmp; 
tmp = input; 
tmp = tmp * range; 
tmp = tmp/1073676289ul; 
output = temp;

来源

2012-12-04 15:12:50 Brendan

这会给你没有浮点值，结果最好的精度将四舍五入到最接近的整数值：

output = (input * (long long) range + 536838144)/1073676289;

来源

2012-12-04 15:15:38 user1871166

“圆到最近”的偏差为+1 – Brendan

为什么要添加536838144？ – banuj

@banuj：536838144是1073676289的一半;并导致最终结果四舍五入到最接近的整数而不是截断。例如，'1073676288/1073676289 = 0'，但是'（1073676288 + 536838144）/ 1073676289 = 1'。 – Brendan

快速出去一趟谷歌带来了http://sourceforge.net/projects/fixedptc/我注意

它是一个头文件中的ac库，用于管理32或64位整数的定点数学。

实验用下面的代码一点点：

#include <stdio.h> 
#include <stdint.h> 

#define FIXEDPT_BITS  64 

#include "fixedptc.h" 

int main(int argc, char ** argv) 
{ 
    unsigned int input = 536838144; // min 0, max 1073676289 
    unsigned int range = 1155625; // min 0, max 1155625 

    // Conversion 
    unsigned int tmp = (input >> 16) * ((range) >> 3u); 
    unsigned int output = (tmp/((1073676289) >> 16u)) << 3u; 

    double output2 = (double)input * ((double)range/1073676289.0); 

    uint32_t output3 = fixedpt_toint(fixedpt_xmul(fixedpt_fromint(input), fixedpt_xdiv(fixedpt_fromint(range), fixedpt_fromint(1073676289)))); 

    printf("baseline = %g, better = %d, library = %d\n", output2, output, output3); 

    return 0; 
}

给我弄了以下结果：

baseline = 577812, better = 577776, library = 577812

显示更高的精确度（相匹配的浮点），比你用你的代码获得。引擎盖下它没有做任何事情非常复杂（没有在32位工作在所有）

/* Multiplies two fixedpt numbers, returns the result. */ 
static inline fixedpt 
fixedpt_mul(fixedpt A, fixedpt B) 
{ 
    return (((fixedptd)A * (fixedptd)B) >> FIXEDPT_FBITS); 
} 


/* Divides two fixedpt numbers, returns the result. */ 
static inline fixedpt 
fixedpt_div(fixedpt A, fixedpt B) 
{ 
    return (((fixedptd)A << FIXEDPT_FBITS)/(fixedptd)B); 
}

但它确实表明，你可以得到你想要的精确度。你只需要64位就可以做到这一点

来源

2012-12-04 15:52:00 hanumantmk

回答

相关问题