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目錄
32 位元到16 位元浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換
轉(zhuǎn)換演算法
原始二進(jìn)位編碼
IEEE 16 位元編碼器
定點(diǎn)線性化
函式庫和實(shí)作
結(jié)論
首頁 後端開發(fā) C++ 如何有效率地將32位元浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為16位元進(jìn)行資料傳輸?

如何有效率地將32位元浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為16位元進(jìn)行資料傳輸?

Nov 05, 2024 pm 07:07 PM

How to efficiently convert 32-bit floating point numbers to 16-bit for data transmission?

32 位元到16 位元浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換

在許多場景中,將32 位元浮點(diǎn)數(shù)減小到16 位元對於任務(wù)來說很有價(jià)值就像用戶提到的透過網(wǎng)路傳輸資料。為了滿足這一需求,有許多函式庫和演算法可以跨平臺方式執(zhí)行此轉(zhuǎn)換。

轉(zhuǎn)換演算法

為了實(shí)現(xiàn)高效率轉(zhuǎn)換,請考慮 IEEE 16 位元浮點(diǎn)格式。此格式使用 10 位表示有效數(shù)(尾數(shù)),5 位表示指數(shù),1 位表示符號。有幾種演算法可以處理此格式與 32 位元浮點(diǎn)數(shù)之間的複雜轉(zhuǎn)換。

原始二進(jìn)位編碼

一種方法是直接轉(zhuǎn)換數(shù)字的原始二進(jìn)位表示法。這涉及從 32 位元浮點(diǎn)數(shù)中提取有效數(shù)、指數(shù)和符號。然後,對這些值進(jìn)行縮放和移位以適合 16 位元格式。雖然簡單,但這種方法可能會因舍入而導(dǎo)致精度損失。

IEEE 16 位元編碼器

更複雜的方法是使用 IEEE 16 位元編碼器。此編碼器遵循 IEEE 754-2008 標(biāo)準(zhǔn),並考慮無限大、NaN(非數(shù)字)和次正規(guī)數(shù)等邊緣情況。它採用仔細(xì)的捨入技術(shù)來在轉(zhuǎn)換過程中盡可能保持精度。

定點(diǎn)線性化

如果不需要接近零的高精度,另一種方法是使用定點(diǎn)線性化。該技術(shù)涉及將 32 位元浮點(diǎn)縮放為整數(shù)表示,從而有效地去除浮點(diǎn)指數(shù)。此方法比浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換更快,但會導(dǎo)致零附近的值不太準(zhǔn)確。

函式庫和實(shí)作

各種函式庫和程式碼片段可提供在 32- 之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能。位和 16 位浮點(diǎn)數(shù)。以下是一些流行的選項(xiàng):

  • glm: 包含用於在不同浮點(diǎn)格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的函數(shù),包括 float16(16 位元半精度)。
  • Eigen: 提供half 資料型別以及從 32 位元浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換到 32 位元浮點(diǎn)數(shù)的方法。
  • SSE 數(shù)學(xué)函式庫: 提供高效率 16 位元 (float16) 算術(shù)和轉(zhuǎn)換的內(nèi)在函數(shù)。
  • 自訂實(shí)作:許多開發(fā)人員根據(jù)特定要求和效能考量建立自己的轉(zhuǎn)換程式。

結(jié)論

32 位元和 16 位元之間的轉(zhuǎn)換浮點(diǎn)數(shù)涉及多種技術(shù)和考慮因素。透過選擇適當(dāng)?shù)姆椒ê凸ぞ?,您可以有效地減少浮點(diǎn)資料的大小,同時(shí)保持應(yīng)用程式可接受的精確度水準(zhǔn)。

以上是如何有效率地將32位元浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為16位元進(jìn)行資料傳輸?的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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是的,函數(shù)重載是C 中的一種多態(tài)形式,具體來說是編譯時(shí)多態(tài)。 1.函數(shù)重載允許使用相同名稱但不同參數(shù)列表的多個(gè)函數(shù)。 2.編譯器根據(jù)提供的參數(shù)在編譯時(shí)決定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)。 3.與運(yùn)行時(shí)多態(tài)不同,函數(shù)重載在運(yùn)行時(shí)沒有額外開銷,實(shí)現(xiàn)簡單,但靈活性較低。

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實(shí)現(xiàn)C 中的多態(tài)性可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn):1)使用繼承和虛函數(shù),2)定義一個(gè)包含虛函數(shù)的基類,3)派生類重寫這些虛函數(shù),4)使用基類指針或引用調(diào)用這些函數(shù)。多態(tài)性允許不同類型的對像被視為同一基類型的對象,從而提高代碼的靈活性和可維護(hù)性。

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C 有兩種主要的多態(tài)類型:編譯時(shí)多態(tài)和運(yùn)行時(shí)多態(tài)。 1.編譯時(shí)多態(tài)通過函數(shù)重載和模板實(shí)現(xiàn),提供高效但可能導(dǎo)致代碼膨脹。 2.運(yùn)行時(shí)多態(tài)通過虛函數(shù)和繼承實(shí)現(xiàn),提供靈活性但有性能開銷。

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是的,C 中的多態(tài)性非常有用。1)它提供了靈活性,允許輕松添加新類型;2)促進(jìn)代碼重用,減少重復(fù);3)簡化維護(hù),使代碼更易擴(kuò)展和適應(yīng)變化。盡管存在性能和內(nèi)存管理的挑戰(zhàn),但其優(yōu)勢在復(fù)雜系統(tǒng)中尤為顯著。

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C 中的多態(tài)性分為運(yùn)行時(shí)多態(tài)性和編譯時(shí)多態(tài)性。 1.運(yùn)行時(shí)多態(tài)性通過虛函數(shù)實(shí)現(xiàn),允許在運(yùn)行時(shí)動態(tài)調(diào)用正確的方法。 2.編譯時(shí)多態(tài)性通過函數(shù)重載和模板實(shí)現(xiàn),提供更高的性能和靈活性。

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