将具有 IEEE-754 双精度的十六进制表示的字符串转换为 JavaScript 数值变量答案

【问题标题】：Convert a string with a hex representation of an IEEE-754 double into JavaScript numeric variable将具有 IEEE-754 双精度的十六进制表示的字符串转换为 JavaScript 数值变量
【发布时间】：2010-12-08 12:52:04
【问题描述】：

假设我有一个十六进制数“4072508200000000”，并且我希望将其以 IEEE-754 双精度格式表示的浮点数 (293.03173828125000) 放入 JavaScript 变量中。

我可以想到一种使用一些掩码和调用 pow() 的方法，但有没有更简单的解决方案？

需要客户端解决方案。

这可能会有所帮助。这是一个网站，可让您输入 IEEE-754 的十六进制编码并分析尾数和指数。

http://babbage.cs.qc.edu/IEEE-754/64bit.html

因为人们总是倾向于问“为什么？”，原因如下：我正在尝试填写 Google 的 Procol Buffers (protobuf) 的现有但不完整的实现。

【问题讨论】：

就我个人而言，我会先用正则表达式将十六进制值分割成单独的部分。然后，我会将它们评估为整数，最后我会尝试将它们转回浮点数。这似乎是一件很棘手的事情，因为您必须这样做，以便 Javascript 运行时不会在此过程中丢失任何位。
为了获得最大的可移植性，您应该考虑 IEEE-754 双精度可以是大端或小端。如果您知道十六进制输入使用哪种约定，则使用 pow() 的客户端解决方案应该是可移植的。如果您决定使用某种类型的双关语方法，则必须首先检查双精度的客户端平台字节序。
@Jim Lewis：我确实有一个标志可以告诉我大端或小端。
@Pointy，但是如何“把它们变成一个浮点数”。不做a*pow(2^b)是不行的，还是有别的办法？
@jim Lewis。我确实在寻找一种类型双关语的方法，但想不出 JavaScript 会允许它的方式。

标签： javascript double hex ieee-754

【解决方案1】：

我不知道有什么好方法。它当然可以通过困难的方式完成，这是一个完全在 JavaScript 中的单精度示例：

js> a = 0x41973333
1100428083
js> (a & 0x7fffff | 0x800000) * 1.0 / Math.pow(2,23) * Math.pow(2,  ((a>>23 & 0xff) - 127))
18.899999618530273

生产实现应该考虑到大多数字段都有神奇的值，通常通过为最大或最小的内容指定特殊解释来实现。所以，检测NaNs 和无穷大。上面的例子应该检查否定。 (a & 0x80000000)

更新：好的，我也有双份的。你不能直接扩展上面的技术，因为内部的 JS 表示是一个 double，所以根据它的定义，它最多可以处理一个长度为 52 的位字符串，并且它根本不能移动超过 32。

好的，要加倍，你首先将 作为字符串 砍掉低 8 位或 32 位；用单独的对象处理它们。那么：

js> a = 0x40725082      
1081233538
js> (a & 0xfffff | 0x100000) * 1.0 / Math.pow(2, 52 - 32) * Math.pow(2, ((a >> 52 - 32 & 0x7ff) - 1023))
293.03173828125
js>

我保留了上面的示例，因为它来自 OP。更难的情况是低 32 位有值。这里是 0x40725082deadbeef 的转换，一个全精度双精度：

js> a = 0x40725082
1081233538
js> b = 0xdeadbeef
3735928559
js> e = (a >> 52 - 32 & 0x7ff) - 1023
8
js> (a & 0xfffff | 0x100000) * 1.0 / Math.pow(2,52-32) * Math.pow(2, e) +          
     b * 1.0 / Math.pow(2, 52) * Math.pow(2, e)
293.0319506442019
js>

您可以排除一些明显的子表达式，但我将其保留为这样，以便您了解它与格式的关系。

【讨论】：

我的最后一个例子确实同意你的链接网站 0x40725082deadbeef。
为什么当 a = 0 时这段代码（倒数第二个示例）返回 1.1125369292536007e-308？

【解决方案2】：

对 DigitalRoss 解决方案的快速补充，适用于像我一样通过 Google 找到此页面的人。

除了 +/- Infinity 和 NaN 的边缘情况（我很乐意输入）之外，您还需要考虑结果的符号：

s = a >> 31 ? -1 : 1

然后您可以在最后的乘法中包含s 以获得正确的结果。

我认为对于 little-endian 解决方案，您还需要反转 a 和 b 中的位并交换它们。

【讨论】：

【解决方案3】：

新的Typed Arrays 机制允许您这样做（并且可能是实现协议缓冲区的理想机制）：

var buffer = new ArrayBuffer(8);
var bytes = new Uint8Array(buffer);
var doubles = new Float64Array(buffer); // not supported in Chrome

bytes[7] = 0x40; // Load the hex string "40 72 50 82 00 00 00 00" 
bytes[6] = 0x72;
bytes[5] = 0x50;
bytes[4] = 0x82;
bytes[3] = 0x00;
bytes[2] = 0x00;
bytes[1] = 0x00;
bytes[0] = 0x00;

my_double = doubles[0];

document.write(my_double);  // 293.03173828125

这假设一台小端机器。

不幸的是，Chrome 没有Float64Array，尽管它有Float32Array。上面的示例在 Firefox 4.0.1 中确实有效。

【讨论】：