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fi オブジェクトのキャスト

代入による上書き

MATLAB® ソフトウェアは型宣言がないため、A = B のような代入によって A の型と内容が B の型と内容によって置き換えられます。代入時に A がない場合は、MATLAB が変数 A を作成し、B と同じ型と値を代入します。このような代入は、fi、double、single、int8、uint8、int16 など、オブジェクトと組み込みの型も含む MATLAB のすべての型で発生します。

たとえば、次のコードは A の値と int8 型を B の値と int16 型で上書きします。

A = int8(0);
B = int16(32767);
A = B 
A =

  int16

   32767
class(A)
ans =

    'int16'

MATLAB ソフトウェアでキャストする方法

たとえば、アキュムレータのデータをメモリにキャストする場合に、データを別の型にキャストすると便利です。MATLAB でデータをキャストする方法はいくつかあります。以下の節では、以下の 4 つの方法の例を示します。

  • 添字を使用した代入によるキャスト

  • 変換関数によるキャスト

  • Fixed-Point Designer™ の関数 reinterpretcast によるキャスト

  • 関数 cast によるキャスト

添字を使用した代入によるキャスト

次の添字を使用した代入ステートメントは A の型を維持し、B の値を int8 に飽和します。

A = int8(0);
B = int16(32767);
A(:) = B
A =

  int8

   127
class(A)
ans =

    'int8'

fi オブジェクトについても同様です。

fipref('NumericTypeDisplay', 'short');
A = fi(0, 1, 8, 0);
B = fi(32767, 1, 16, 0);
A(:) = B
A = 

   127
      numerictype(1,8,0)

メモ

添字を使用した代入の詳細は、関数 subsasgn の説明を参照してください。

変換関数によるキャスト

変換関数を使用すると、データ型を変換できます。この例では、A は上書きされるので事前に定義する必要がありません。

B = int16(32767);
A = int8(B)
A =

  int8

   127
class(A)
ans =

    'int8'

fi オブジェクトについても同様です。

B = fi(32767,1,16,0)
A = fi(B,1,8,0)
B = 

       32767
      numerictype(1,16,0)

A = 

   127
      numerictype(1,8,0)

fi 変換関数での numerictype オブジェクトの使用

通常は、特定の numerictype が多くの場所で使用されるので、変換関数で使用する numerictype オブジェクトを事前に定義しておくと便利です。これらのオブジェクトの事前定義は、データ型の指定を 1 か所に置くという点でもよい方法です。

T8 = numerictype(1,8,0)
T16 = numerictype(1,16,0)
T8 =


          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 8
        FractionLength: 0

T16 =


          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 16
        FractionLength: 0
B = fi(32767,T16)
A = fi(B,T8)
B = 

       32767
      numerictype(1,16,0)

A = 

   127
      numerictype(1,8,0)

関数 reinterpretcast によるキャスト

固定小数点データ型と組み込みデータ型は、基になるデータを変更せずに変換できます。Fixed-Point Designer の関数 reinterpretcast はこのような変換を実行します。

次の例で、B は、語長が 8 ビット、小数部の長さが 5 ビットの符号なし fi オブジェクトです。関数 reinterpretcast は B を、語長が 8 ビット、小数部の長さが 1 ビットの符号付き fi オブジェクト A に変換します。A と B の実際値は異なりますが、2 進数表現は同じです。

B = fi([pi/4 1 pi/2 4],0,8,5)
T = numerictype(1,8,1);
A = reinterpretcast(B,T)
B = 

    0.7813    1.0000    1.5625    4.0000

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Unsigned
            WordLength: 8
        FractionLength: 5

A = 

   12.5000   16.0000   25.0000  -64.0000

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 8
        FractionLength: 1

基になるデータが変更されていないことを確認するには、A と B の 2 進数表現を比較します。

binary_B = bin(B)
binary_A = bin(A)
binary_B =

    '00011001   00100000   00110010   10000000'


binary_A =

    '00011001   00100000   00110010   10000000'

関数 cast によるキャスト

関数 cast を使用して、変数の値を別の変数と同じ numerictype、実数/複素数および fimath に変換できます。

次の例では、a が b のデータ型にキャストされています。出力 c は b と同じ numerictype と fimath プロパティをもち、また a と同じ値をもちます。

a = pi;
b = fi([],1,16,13,'RoundingMethod','Floor');
c = cast(a,'like',b)
c = 

    3.1415

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 16
        FractionLength: 13

        RoundingMethod: Floor
        OverflowAction: Saturate
           ProductMode: FullPrecision
               SumMode: FullPrecision

この構文を使用することで、手動による固定小数点の変換のベスト プラクティスで説明されているように、データ型をアルゴリズム コードとは別に指定できます。

参考

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