将uint8转换为0-1范围浮动的最有效方法

Question

将uint8值转换为规范化浮点数是非常直接的：

uint8 i = 0xAF;
float f = float(i)/float(0xFF);

但这感觉比它应该要贵..。

有没有更有效的方法让这个转换更有效？我问这个问题主要是出于好奇，但也是因为我的3D程序使这种转换有了很多次。

可读性并不重要，而且uint8总是跨越整个范围

0 == 0.f和255 == 1.f

Answer 1

下面是我看到的操作：

在编译时：

• 将0xFF转换为浮点常量。

在运行时：

1. 将i转换为浮点并存储在临时变量(或寄存器)中。
2. 用浮点常数除以的i浮点值。
3. 将除法的结果分配给浮点变量f。

瓶颈：

瓶颈在部门。除法需要很长的时间和时间(不管它是如何实现的)。

下一个主要瓶颈可能是整数到浮点数的转换。有些处理器可能有执行此操作的单一指令；否则将执行软件功能(通常比除法更快)。

优化：

1. 把组织处理掉。使用另一种方法，如移位或表查找。
2. 将浮点转换最小化。只在必要时转换，通常是在输入和输出时。保持积分或停留在浮点。

备注：

• 硬编码常量是快速编译器存储在内存和执行从内存.编译器不需要计算。
• 常量表达式速度更快，但可以减慢编译速度(可能微不足道)。编译器执行计算，并将结果放入可执行文件中。
• 乘法通常比除法快。
• 积分数学通常比浮点更快，因为浮点格式需要分开，在计算之前，再重新组合后置字(即使在硬件中，也比简单的积分运算要多)。

Answer 2

如果您关闭编译器严格的混叠规则，下面是一些在公共平台上可以做您喜欢的事情的肮脏技巧：

float tofloat(uint8_t x) {
  uint32_t foo = 0x3f800000 + x * 0x8080;
  return (float &)foo + 256 - 257;
}

float tofloat(uint8_t x) {
  uint32_t foo = 0x3f800000 + x * 0x8080 + (x+1) / 2;
  return (float &)foo - 1;
}