将无符号字符数组转换为浮点数数组

Question

在 C++ 中将无符号字符数组转换为浮点数组的最佳方法是什么？

我目前有一个 for 循环，如下

for (i=0 ;i< len; i++)
    float_buff[i]= (float) char_buff[i];

我还需要反转该过程，即从无符号字符转换为浮点（浮点到 8 位转换）

for (i=0 ;i< len; i++)
    char_buff[i]= (unsigned char) float_buff[i];

任何建议将不胜感激

谢谢

Answer 1

我认为最好的方法是使用函数对象：

template <typename T> // T models Any
struct static_cast_func
{
  template <typename T1> // T1 models type statically convertible to T
  T operator()(const T1& x) const { return static_cast<T>(x); }
};

后面跟着：

std::transform(char_buff, char_buff + len, float_buff, static_cast_func<float>());
std::transform(float_buff, float_buff + len, char_buff, static_cast_func<unsigned char>());

这是最具可读性的，因为它用英语说明了正在执行的操作：使用静态转换将序列转换为不同的类型。 未来的演员阵容可以在一行中完成。

Answer 2

您的解决方案几乎是最好的选择，但是，我会考虑切换到：

char_buff[i]= static_cast<unsigned char>(float_buff[i]);

Answer 3

转换是自动的，因此您无需明确说明。
但您可以使用标准算法：

std::copy(char_buff,char_buff+len,float_buff);

从 float 转换回 char 可能会丢失信息。 所以你需要更明确。

std::transform(float_buff,float_buff+len,char_buff,MyTransform());

这里我们使用 MyTransform 类，它应该有一个接受 float 并返回 char 的operator()。 这应该是微不足道的暗示。

Answer 4

您的解决方案似乎是正确的，尽管在返回的过程中，您可能会丢失铸造中的浮动数字。

Answer 5

你这样做的目的是什么？ 将浮点数推入字符中实际上没有意义。 在大多数平台上，float 为 4 个字节，表示浮点数，而 char 为 1 个字节，通常表示单个字符。 尝试将 float 推入 char 时会丢失 3 个字节的数据，对吧？

Answer 6

您的第一个循环不需要强制转换。 您可以隐式地从一种类型（例如，unsigned char）转换为更广泛的类型（例如，float）。 您的第二个循环应使用 static_cast：

for (i=0; i< len; i++)
    char_buff[i]= static_cast<unsigned char>(float_buff[i]);

我们使用 static_cast 显式告诉编译器转换为更窄的类型。 如果您不使用强制转换，编译器可能会警告您转换可能会丢失数据。 强制转换运算符的存在意味着您了解可能会丢失数据精度，并且您对此表示同意。 这不不适合使用reinterpret_cast。 使用 static_cast，您至少对可以进行的转换有一些限制（例如，它可能不允许您将 Bird* 转换为 Nuclear_Submarine* ）。 reinterpret_cast 没有这样的限制。

另外，以下是 Bjarne Stroustrup 对此的看法主题。

Answer 7

如果您正在处理非常大的数组并且性能至关重要，那么以下方法可能会稍微更有效：

   float *dst = float_buff;
   unsigned char *src = char_buff;

   for (i=0; i<len; i++) *dst++ = (float)*src++;

Answer 8

没有人提到过这一点，但是如果您正在对浮点数进行任何算术运算，您可能需要舍入而不是截断...如果您有 char 49，并且它会变成 4.9E1，经过一些算术之后，它可能会变成 4.89999999E1，当你把它转回 char 时，它会变成 48。

如果你没有对浮动做任何事情，这应该不是问题，但是为什么你首先需要它作为浮动呢？