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 <inttypes.h>
   9 #include "ieee754.h"
  10
  11 uint64_t pack754(long double f, unsigned bits, unsigned expbits)
  12 {
  13         long double fnorm;
  14         int shift;
  15         long long sign, exp, significand;
  16         unsigned significandbits = bits - expbits - 1; // -1 for sign bit
  17
  18         // get this special case out of the way
  19         if (f == 0.0)
  20                 return 0;
  21
  22         // check sign and begin normalization
  23         if (f < 0) {
  24                 sign = 1;
  25                 fnorm = -f;
  26         } else {
  27                 sign = 0;
  28                 fnorm = f;
  29         }
  30
  31         // get the normalized form of f and track the exponent
  32         shift = 0;
  33         while (fnorm >= 2.0) {
  34                 fnorm /= 2.0;
  35                 shift++;
  36         }
  37         while (fnorm < 1.0) {
  38                 fnorm *= 2.0;
  39                 shift--;
  40         }
  41         fnorm = fnorm - 1.0;
  42
  43         // calculate the binary form (non-float) of the significand data
  44         significand = fnorm * ((1LL << significandbits) + 0.5f);
  45
  46         // get the biased exponent
  47         exp = shift + ((1 << (expbits - 1)) - 1); // shift + bias
  48
  49         // return the final answer
  50         return (sign << (bits - 1)) | (exp << (bits-expbits - 1)) | significand;
  51 }
  52
  53 long double unpack754(uint64_t i, unsigned bits, unsigned expbits)
  54 {
  55         long double result;
  56         long long shift;
  57         unsigned bias;
  58         unsigned significandbits = bits - expbits - 1; // -1 for sign bit
  59
  60         if (i == 0)
  61                 return 0.0;
  62
  63         // pull the significand
  64         result = (i & ((1LL << significandbits) - 1)); // mask
  65         result /= (1LL << significandbits); // convert back to float
  66         result += 1.0f; // add the one back on
  67
  68         // deal with the exponent
  69         bias = (1 << (expbits - 1)) - 1;
  70         shift = ((i >> significandbits) & ((1LL << expbits) - 1)) - bias;
  71         while (shift > 0) {
  72                 result *= 2.0;
  73                 shift--;
  74         }
  75         while (shift < 0) {
  76                 result /= 2.0;
  77                 shift++;
  78         }
  79
  80         // sign it
  81         result *= (i >> (bits - 1)) & 1 ? -1.0 : 1.0;
  82
  83         return result;
  84 }