Quelle est la meilleure façon de le faire en virgule fixe les mathématiques?

En C++ moderne implémentations, il n'y aura pas de perte de performances pour l'utilisation simple et maigre abstractions, telles que les classes de béton. Point fixe, le calcul est précisément l'endroit où l'utilisation d'un bien conçu classe va vous sauver de beaucoup de bugs.

Par conséquent, vous devriez écrire un FixedPoint8 classe. Test et débogage de fond en comble. Si vous avez à vous convaincre de sa performance par rapport à l'aide de la plaine des entiers, de les mesurer.

Il vous sauver de bien des ennuis par le déplacement de la complexité de point fixe de calcul à un seul endroit.

Si vous le souhaitez, vous pouvez augmenter encore plus l'utilité de votre classe en faisant d'elle un modèle pour remplacer l'ancien FixedPoint8 avec, disons, typedef FixedPoint<short, 8> FixedPoint8; Mais sur votre architecture cible ce n'est probablement pas nécessaire, afin d'éviter la complexité des modèles au premier abord.

Il y a probablement un bon point fixe de la classe quelque part dans l'internet, j'ai commencé à la recherche de la Boost bibliothèques.

Je ne voudrais pas utiliser de virgule flottante sur un CPU sans matériel spécial pour la traiter. Mon conseil est de traiter TOUS les nombres entiers mise à l'échelle à un facteur spécifique. Par exemple, toutes les valeurs monétaires sont en cents comme des entiers plutôt que des dollars que des flotteurs. Par exemple, de 0,72 est représenté par l'entier 72.

L'Addition et la soustraction sont ensuite très simple d'entiers tels que (0.72 + 1 devient 72 + 100 devient 172 devient de 1,72).

La Multiplication est un peu plus complexe, car elle a besoin d'un nombre entier multiplier suivie d'une ampleur telle que (0.72 * 2 devient 72 * 200 devient 14400 devient 144 (une réduction) devient 1.44).

Qui peut exiger des fonctions spéciales pour l'exécution de mathématiques complexes (sinus, cosinus, etc), mais même ceux-ci peuvent être accéléré en utilisant les tables de recherche. Exemple: depuis que vous utilisez fixe-2 la représentation, il y a seulement 100 les valeurs de la plage (0.0,1] (0-99) et sin/cos répéter en dehors de cette plage si vous avez seulement besoin de 100 entiers table de recherche.

Cheers,
Pax.

Quand je l'ai rencontré pour la première fois de point fixe de chiffres que je trouve Joe Lemieux article, Point fixe de Mathématiques en C, très utile, et il n'en suggère un mode de représentation à virgule fixe des valeurs.

Je n'ai pas de liquidation à l'aide de sa représentation de l'union pour les nombres à virgule si. J'ai surtout de l'expérience avec point fixe dans C, donc je n'ai pas eu la possibilité d'utiliser une classe. Pour la plupart cependant, je pense que la définition de votre numéro de fraction de bits dans une macro et l'aide descriptif, les noms de variables rend assez facile de travailler avec. Aussi, j'ai trouvé qu'il est préférable d'avoir des macros ou des fonctions de multiplication et en particulier de la division, ou vous obtenez rapidement illisible code.

Par exemple, avec de 24,8 valeurs:

 #include "stdio.h"

/* Declarations for fixed point stuff */

typedef int int_fixed;

#define FRACT_BITS 8
#define FIXED_POINT_ONE (1 << FRACT_BITS)
#define MAKE_INT_FIXED(x) ((x) << FRACT_BITS)
#define MAKE_FLOAT_FIXED(x) ((int_fixed)((x) * FIXED_POINT_ONE))
#define MAKE_FIXED_INT(x) ((x) >> FRACT_BITS)
#define MAKE_FIXED_FLOAT(x) (((float)(x)) / FIXED_POINT_ONE)

#define FIXED_MULT(x, y) ((x)*(y) >> FRACT_BITS)
#define FIXED_DIV(x, y) (((x)<<FRACT_BITS) / (y))

/* tests */
int main()
{
    int_fixed fixed_x = MAKE_FLOAT_FIXED( 4.5f );
    int_fixed fixed_y = MAKE_INT_FIXED( 2 );

    int_fixed fixed_result = FIXED_MULT( fixed_x, fixed_y );
    printf( "%.1f\n", MAKE_FIXED_FLOAT( fixed_result ) );

    fixed_result = FIXED_DIV( fixed_result, fixed_y );
    printf( "%.1f\n", MAKE_FIXED_FLOAT( fixed_result ) );

    return 0;
}

Qui écrit

9.0 
4.5 

Noter qu'il existe toutes sortes de dépassement d'entier problèmes avec ces macros, je voulais juste garder les macros simples. C'est juste un moyen rapide et sale exemple de la façon dont je l'ai fait en C. En C++, vous pourriez faire quelque chose de beaucoup plus propre en utilisant la surcharge d'opérateur. En fait, vous pouvez facilement faire que du code C beaucoup plus jolie aussi...

Je suppose que c'est un travail de longue haleine manière de dire: je pense que c'est OK pour utiliser un typedef et macro approche. Tant que vous êtes clair sur ce que les variables contiennent point fixe de valeurs, il n'est pas trop difficile à maintenir, mais il ne sera probablement pas aussi jolie qu'une classe C++.

Si j'étais dans votre position, je voudrais essayer d'obtenir un certain profilage des nombres pour montrer où les goulets d'étranglement. S'il y a relativement peu d'eux, puis aller avec un typedef et des macros. Si vous décidez que vous avez besoin d'un remplacement global de tous les flotteurs avec point fixe de maths même si, alors vous aurez probablement être mieux avec une classe.

Selon la façon dont vous décidez d'aller (j'avais pencher vers une définition de type et de certains RPC macros pour la conversion de), vous devez être prudent pour convertir en arrière avec une certaine discipline.

Vous trouverez peut-être que vous n'avez jamais besoin de les convertir en arrière et en avant. Imaginez toutes les choses dans l'ensemble du système est x256.