浮点数到整数的快速转换
在计算机图形运算中，常常要将浮点数转换为整数，例如在图像的光栅化阶段，就要执行大量的类型转换，以便将浮点数表示的坐标转化为整数表示的屏幕坐标。
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// 强制类型转换
// 小数部分将被裁剪掉
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int_val = (int)float_val;
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嘿嘿，很高兴你居然和我一样单纯！这个操作实在是太TINY了，以至于我从来没想过它是怎么实现的，直到某天某个家伙跟我说，不要使用标准C类型转换，因为那太慢了！我当时的震惊不下于倒霉的冒险者遇上了龙。
标准C类型转换最大的优点是，它是独立于平台的，无论是在X86上跑，还是在PowerPC上跑，你什么都不用担心，编译器会为你搞定一切。而这也恰恰是它最大的缺点——严重依赖于编译器的实现。而实际测试表明，编译器所生成的代码，其速度实在不尽人意。
一个替代的方法是直接对数据位进行操作。如果你对IEEE浮点数的表示法比较熟悉的话（如果你压根什么都不知道，请先查阅文末附录中的资料），这是显而易见的。它提取指数和尾数，然后对尾数执行移位操作。代码如下：
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// 将32位浮点数fval转换为32位整数并存储在ival中
// 小数部分将被裁剪掉
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void TruncToInt32 (int &ival, float fval)
{
ival = *(int *)&fval;
// 提取尾数
// 注意实际的尾数前面还有一个被省略掉的1
int mantissa = (ival & 0x07fffff) | 0x800000;
// 提取指数
// 以23分界，指数大于23则左移，否则右移
// 由于指数用偏移表示，所以23+127=150
int exponent = 150 – ((ival >> 23) & 0xff);
if (exponent < 0)
ival = (mantissa << -exponent);
else
ival = (mantissa >> exponent);
// 如果小于0，则将结果取反
if ((*(int *)&fval) & 0x80000000)
ival = -ival;
}
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该函数有一个BUG，那就是当fval=0时，返回值是2。原因是对于语句mantissa>>exponent，编译器使用了循环移位指令。解决方法是要么对0作特殊处理，要么直接用汇编来实现。
这个函数比标准的C转换要快，而且由于整个过程只使用了整数运算，可以和FPU并行运行。但缺点是，(1)依赖于硬件平台。例如根据小尾和大尾顺序的不同，要相应地修改函数。(2)对于float和double要使用不同的实现，因为二者的数据位不同。(3)对于float，只能保留24位有效值，尽管int有32位。
更快的方法是使用FPU指令FISTP，它将栈中的浮点数弹出并保存为整数：
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// 将64位浮点数fval转换为32位整数并存储在ival中
// 小数部分将四舍五入到偶数
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inline void RoundToIntFPU (int &ival, double fval)
{
_asm
{
fld fval
mov edx, dword ptr [ival]
fistp dword ptr [edx]
}
}
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很好，无论速度还是精度似乎都相当令人满意。但如果换一个角度来看的话，fistp指令需要6个cycle，而浮点数乘法才仅仅需要3个cycle！更糟的是，当fistp运行的时候，，它必须占用FPU，也就是说，其他的浮点运算将不能执行。仅仅为了一次类型转换操作就要付出如此大的代价，光想想就觉得心疼。
也不要说曾经失去，失去的不是永远失去，得到的不是永远拥有，
