C++，C++/CX に挑戦！

#include <string>
#include <limits>
#include <iostream>
using namespace std;

string to_str(double x);

void print(string x) {
    int n = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        for (int j = 0; j < 8; j++)
            cout << x[n++];
        cout << ' ';
    }
    cout << '\n';
}

int main() {
    cout << "◆double型数値の内部表現\n";
    double d;
    d = 0.6;      cout << "◇" << d << '\n';
    print(to_str(0.6));
    d = -12.75;   cout << "◇" << d << '\n';
    print(to_str(-12.75));
    d = 2.0;      cout << "◇" << d << '\n';
    print(to_str(2.0));
    d = 0.0625;   cout << "◇" << d << '\n';
    print(to_str(0.0625));
    d = -0.00012; cout << "◇" << d << '\n';
    print(to_str(-0.00012));

    cout << "\n\nnumeric_limits<double>\n";
    cout << "最小値         : "
         << numeric_limits<double>::min()
         << '\n';
    cout << "最大値         : "
         << numeric_limits<double>::max()
         << '\n';
    cout << "桁数(2進)      : "
         << numeric_limits<double>::digits
         << '\n';
    cout << "桁数(10進)     : "
         << numeric_limits<double>::digits10
         << '\n';
    cout << "指数下限       : "
         << numeric_limits<double>::min_exponent
         << '\n';
    cout << "指数下限(10進) : "
         << numeric_limits<double>::min_exponent10
         << '\n';
    cout << "指数上限       : "
         << numeric_limits<double>::max_exponent
         << '\n';
    cout << "指数上限(10進) : "
         << numeric_limits<double>::max_exponent10
         << '\n';
    cout << "基数           : "
         << numeric_limits<double>::radix
         << '\n';
    cout << "機械ε         : "
         << numeric_limits<double>::epsilon()
         << '\n';
    cout << "機械ε(\"1より大きい表現可能な最小数\""
        "と\"1\"との差)\n";
}


string to_bits(int x) {
    string str = "";
    while (x) {
        if (x % 2) str = '1' + str;
        else str = '0' + str;
        x /= 2;
    }
    return str;
}


string to_str(double x) {
    // 左端の符号ビット
    string sign = (x > 0) ? "0" : "1";
    double tmp = (x > 0) ? x : -x;

    int a = (int)tmp;       // 整数部分(10進数)
    double b = tmp - a;     // 小数部分(10進数)

    // 整数部分の２進数表現文字列
    string str1 = to_bits(a);

    int exp = 0;            // 指数
    if (str1 != "") {
        exp = str1.size() - 1;
        str1.erase(0, 1);   // 先頭の 1 を削除
    }

    string str2 = "";       // 小数部分
    int limit = 53 - exp;   // 最大で 53桁必要
    int f = 0;              // フラグ
    while (b) {
        if (b * 2 >= 1) {
            str2 = str2 + '1';
            b = b - 0.5;

            // 最初の 1 が出現したら f = 1
            f = 1;
        }
        else str2 = str2 + '0';
        b *= 2;

        // str2 は最初の 1 の桁以下 limit桁の長さ
        if (f) --limit;
        if (!limit) break;
    }

    int exp2;
    if (str2 != "") {
        exp2 = str2.find('1');

        // 整数部分がなければ
        if (str1 == "") {
            // str2 の先頭の 1 を削除
            str2.erase(0, exp2 + 1);
            // 指数の算出
            exp = -exp2 - 1;
        }
    }
    // 指数を変換
    exp = exp + 1023;

    // 指数部分の２進数表現文字列
    string str3 = to_bits(exp);

    // 指数部は 11桁
    str3 = string(11 - str3.size(), '0') + str3;

    // 仮数部は 52桁
    str1 += str2;
    str1 = str1 + string(52 - str1.size(), '0');

    // 全体で 64桁
    return sign + str3 + str1;
}