lib/ieee754.c

   1 /*
   2  * Shamelessly lifted from Beej's Guide to Network Programming, found here:
   3  *
   4  * http://beej.us/guide/bgnet/output/html/singlepage/bgnet.html#serialization
   5  *
   6  * Below code was granted to the public domain.
   7  */
   8 #include "ieee754.h"
   9
  10 uint64_t pack754(long double f, unsigned bits, unsigned expbits)
  11 {
  12         long double fnorm;
  13         int shift;
  14         long long sign, exp, significand;
  15         unsigned significandbits = bits - expbits - 1; // -1 for sign bit
  16
  17         // get this special case out of the way
  18         if (f == 0.0)
  19                 return 0;
  20
  21         // check sign and begin normalization
  22         if (f < 0) {
  23                 sign = 1;
  24                 fnorm = -f;
  25         } else {
  26                 sign = 0;
  27                 fnorm = f;
  28         }
  29
  30         // get the normalized form of f and track the exponent
  31         shift = 0;
  32         while (fnorm >= 2.0) {
  33                 fnorm /= 2.0;
  34                 shift++;
  35         }
  36         while (fnorm < 1.0) {
  37                 fnorm *= 2.0;
  38                 shift--;
  39         }
  40         fnorm = fnorm - 1.0;
  41
  42         // calculate the binary form (non-float) of the significand data
  43         significand = fnorm * ((1LL << significandbits) + 0.5f);
  44
  45         // get the biased exponent
  46         exp = shift + ((1 << (expbits - 1)) - 1); // shift + bias
  47
  48         // return the final answer
  49         return (sign << (bits - 1)) | (exp << (bits-expbits - 1)) | significand;
  50 }
  51
  52 long double unpack754(uint64_t i, unsigned bits, unsigned expbits)
  53 {
  54         long double result;
  55         long long shift;
  56         unsigned bias;
  57         unsigned significandbits = bits - expbits - 1; // -1 for sign bit
  58
  59         if (i == 0)
  60                 return 0.0;
  61
  62         // pull the significand
  63         result = (i & ((1LL << significandbits) - 1)); // mask
  64         result /= (1LL << significandbits); // convert back to float
  65         result += 1.0f; // add the one back on
  66
  67         // deal with the exponent
  68         bias = (1 << (expbits - 1)) - 1;
  69         shift = ((i >> significandbits) & ((1LL << expbits) - 1)) - bias;
  70         while (shift > 0) {
  71                 result *= 2.0;
  72                 shift--;
  73         }
  74         while (shift < 0) {
  75                 result /= 2.0;
  76                 shift++;
  77         }
  78
  79         // sign it
  80         result *= (i >> (bits - 1)) & 1 ? -1.0 : 1.0;
  81
  82         return result;
  83 }