source/binfloat.cpp

   1 #include <cmath>
   2 #include "binfloat.h"
   3
   4 using namespace std;
   5
   6
   7 namespace Msp {
   8 namespace DataFile {
   9
  10 BinFloat BinFloat::explode(UInt64 value, const Bits &bits)
  11 {
  12         UInt64 mantissa_mask = (UInt64(1)<<bits.mantissa)-1;
  13         int exponent_mask = (1<<bits.exponent)-1;
  14
  15         BinFloat bf;
  16         // Extract biased exponent and sign
  17         bf.exponent = (value>>bits.mantissa)&exponent_mask;
  18         bf.sign = value>>(bits.mantissa+bits.exponent);
  19         bf.infinity = (bf.exponent==exponent_mask);
  20
  21         if(bf.exponent==0 || bf.infinity)
  22                 // Zeroes and infinities have zero mantissa
  23                 bf.mantissa = 0;
  24         else
  25         {
  26                 // Extract mantissa, add the implied one and align it to high bits
  27                 bf.mantissa = (value&mantissa_mask) | (UInt64(1)<<bits.mantissa);
  28                 bf.mantissa <<= 63-bits.mantissa;
  29         }
  30
  31         // Unbias the exponent
  32         bf.exponent -= exponent_mask>>1;
  33
  34         return bf;
  35 }
  36
  37 UInt64 BinFloat::compose(const Bits &bits)
  38 {
  39         UInt64 mantissa_mask = (UInt64(1)<<bits.mantissa)-1;
  40         int exponent_mask = (1<<bits.exponent)-1;
  41
  42         int biased_exponent = exponent+(exponent_mask>>1);
  43         // Shift down and round the mantissa
  44         UInt64 rounded_mantissa = ((mantissa>>(62-bits.mantissa))+1)>>1;
  45         // If the integer part is greater than one, we need to use a higher exponent
  46         if((rounded_mantissa>>bits.mantissa)>1)
  47                 ++biased_exponent;
  48
  49         if(biased_exponent>=exponent_mask || infinity)
  50                 // Overflow, return infinity
  51                 return UInt64(sign<<bits.exponent | exponent_mask)<<bits.mantissa;
  52         else if(biased_exponent<=0 || !mantissa)
  53                 // Underflow, return zero
  54                 return 0;
  55         else
  56         {
  57                 UInt64 value = rounded_mantissa&mantissa_mask;
  58                 value |= UInt64(biased_exponent)<<bits.mantissa;
  59                 value |= UInt64(sign)<<(bits.mantissa+bits.exponent);
  60                 return value;
  61         }
  62 }
  63
  64
  65 // exponent = log_2(bits)*3-7
  66 BinFloat::Bits::Bits(unsigned bits):
  67         exponent(log(bits)*4.3281-7),
  68         mantissa(bits-exponent-1)
  69 { }
  70
  71 } // namespace DataFile
  72 } // namespace Msp