将 float 宏与 int* 一起切换 - 它有什么作用？

Question

我试图了解 OpenCV 中的 AKAZE 功能实现，当我遇到以下宏时感到困惑：

/* IEEE754 constants and macros */
#define  CV_TOGGLE_FLT(x) ((x)^((int)(x) < 0 ? 0x7fffffff : 0))

它在 MLDB 二进制比较中的使用方式如下（我删除了所有不相关的代码部分）：

void MLDB_Binary_Comparisons(float* values)
{
    int* ivalues = (int*)values;
    for (int i = 0; i < count * chan; i++)
        ivalues[i] = CV_TOGGLE_FLT(ivalues[i]);

    /* ... The ivalues are then compared to each other using the > operator */
}

有人知道这里发生了什么吗？将 float* 转换为 int* 真的安全吗，这个宏到底是做什么的？

提前致谢！

Answer 1

本质上，它以不可移植的方式对浮点数据进行一些二进制操作：对于 int 和 float 的相对大小以及关于他们的代表。我认为 if int 是一个 32 位的 2 的补码整数，而 float 是一个 IEEE 32 位浮点值，那么它可以让你比较仅使用整数运算的浮点值。

更详细...

int* ivalues = (int*)values;

这只是给了我们一个用于遍历浮点值的指针。它们被解释为ints，而不是转换为int——换句话说，没有理由认为值为 1.0 的 float 将映射到 1 的 int 值。因此，您可以做的主要事情是按位运算，或依赖于理解用于 float 的二进制格式的特定操作。

看微距...

#define  CV_TOGGLE_FLT(x) ((x)^((int)(x) < 0 ? 0x7fffffff : 0))

值 x（记住，只是一些表示浮点值的位，但这里我们只是将其视为位模式）与 0（无效）或 0x7fffffff（反转低位 31 位）。做什么的决定取决于 x 是否小于零。

我认为这个宏是基于这样的假设：int 是一个 32 位的 2 的补码表示。这意味着如果设置了最高位，则 x < 0 为真。与 0x7fffffff 的 XOR 将反转其他位。这将意味着 -1，最正的负数，从 0xffffffff 变为 0x8000000，这是最负的负数（-2147483648），同样 [=32] =] 变成 0xffffffff。当您在此之后使用 > 来比较两个负数时，这意味着 更负的 数字现在是 更正的 number，然后将采用 "greater than" 分支。比较两个正数是不变的，并且将正数与负数进行比较，如您所料，正数仍然总是更大。

这使您可以仅使用整数运算对 float 进行比较。这是因为 floats 在 IEEE 格式中存储负数的方式与 2 的补码有很大不同：符号位实际上只是一个标志，表示值是正数还是负数，其余位存储大小的数量。应用 CV_TOGGLE_FLT(x) 后，您没有可以直接使用的值，但它们的排序方式与原始 float 值相同。

将 float 宏与 int* 一起切换 - 它有什么作用？

Toggle float macro together with int* - What does it do?

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opencv

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ieee-754

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