将浮点数转换为其二进制表示（使用 MemoryStream？）答案

【问题标题】：Convert float to its binary representation (using MemoryStream?)将浮点数转换为其二进制表示（使用 MemoryStream？）
【发布时间】：2014-02-10 05:28:13
【问题描述】：

我想将给定的float 转换为其二进制表示。我尝试将浮点值写入MemoryStream，逐字节读取MemoryStream，并将字节转换为二进制表示。但每次尝试都失败了。

“无法读取已关闭的流”（但我只关闭了编写器）
出于测试目的，我只是写了一个整数（我认为大小为四个字节），当我没有刷新 StreamWriter 时，MemoryStream 的长度为 0，当我刷新时为 1。李>

我确信有更好的方法将floats 转换为二进制，但我也想了解一下MemoryStream 类。

【问题讨论】：

标签： c# binary memorystream floating-point-conversion

【解决方案1】：

您可以使用BitConverter.GetBytes(float) 或使用BinaryWriter 包装MemoryStream 并使用BinaryWriter.Write(float)。不清楚您之前对 MemoryStream 做了什么，但您不想想使用 StreamWriter - 那是文本。

【讨论】：

好的。我总是忘记，为特定目的使用哪个类 :) 感谢您的快速回答 :)
@Cubinator73：这就是文档的用途。例如，来自StreamWriter：“实现一个 TextWriter 以将字符写入特定编码的流”——这不是你想要的。
是否有更有效的方法，例如将数据写入uint（对于float）和ulong（对于double）？使用byte[] 数组可能需要在堆上构造一个对象，并且不提供简单的按位操作。
@CommuSoft：double 有 BitConverter.DoubleToInt64Bits 我不知道float 有类似的东西。
在this page 上找到了一些东西。使用不安全指针进行转换：ulong db=*(ulong*)&d; 或 uint fb=*(uint*)&f;。这可能是最有效的方式。

【解决方案2】：

使用 BitConverter，而不是 MemoryStream：

        // -7 produces "1 10000001 11000000000000000000000"
        static string FloatToBinary(float f)
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            Byte[] ba = BitConverter.GetBytes(f);
            foreach (Byte b in ba)
                for (int i = 0; i < 8; i++)
                {
                    sb.Insert(0,((b>>i) & 1) == 1 ? "1" : "0");
                }
            string s = sb.ToString();
            string r = s.Substring(0, 1) + " " + s.Substring(1, 8) + " " + s.Substring(9); //sign exponent mantissa
            return r;
        }

【讨论】：

【解决方案3】：

Dotnetfiddle

BitConverter.GetBytes(3.141f)
            .Reverse()
            .Select(x => Convert.ToString(x, 2))
            .Select(x => x.PadLeft(8, '0'))
            .Aggregate("0b", (a, b) => a + "_" + b);

// res = "0b_01000000_01001001_00000110_00100101"

无法抗拒使用“小型”LINQ 查询。也适用于双精度。

【讨论】：

【解决方案4】：

您在使用 StreamWriter 时可能遇到了一个陷阱，如下代码所示：

        // Write the float
        var f = 1.23456f;
        var ms = new MemoryStream();
        var writer = new StreamWriter(ms);
        writer.Write(f);
        writer.Flush();

        // Read 4 bytes to get the raw bytes (Ouch!)
        ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
        var buffer = new char[4];
        var reader = new StreamReader(ms);
        reader.Read(buffer, 0, 4);
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            Console.Write("{0:X2}", (int)buffer[i]);
        }
        Console.WriteLine();

        // This is what you actually read: human readable text
        for (int i = 0; i < buffer.Length; i++)
        {
            Console.Write(buffer[i]);
        }
        Console.WriteLine();

        // This is what the float really looks like in memory.
        var bytes = BitConverter.GetBytes(f);
        for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
        {
            Console.Write("{0:X2}", (int)bytes[i]);
        }

        Console.ReadLine();

如果您希望流中只有 4 个字节并读取这 4 个字节，那么乍一看一切都很好。但实际上长度是 7，而您只读取了 float 文本表示的前 4 个字节。

将其与 BitConverter 的输出进行比较，发现这里使用 StreamWriter 并不正确。

【讨论】：

最后三个字节是 BOM 吗？
不，最后 3 个字节是数字 1.23456 的 456 个。前 4 个字节是数字 1.23456 的 1.23（包括点）。

【解决方案5】：

回答您的第一个问题：在 .Net 中，当您关闭/处置读取器/写入器时，底层流也会被关闭/处置。

【讨论】：