如何将类型 bytea 转换为双精度

Question

我有一个类型为 bytea 的数据库列。它包含转换为字节数组的浮点数（每个浮点数 4 个字节），编码为 Escape。我可以使用 substring 函数检索相应的 bytea 字符串。

我的问题是如何将 bytea 字符串转换为在 SQL 函数中浮动。早些时候，我在 C# 端转换为浮动。我使用 dataReader.getByte 方法检索字节，然后使用 BitConverter.ToSingle（.Net 内置类）方法转换为浮点数。

现在我不能使用中间组件作为 Npqsql 驱动程序。我希望 SQL 在从 3rd 方应用程序执行查询时直接将 bytea 转换为浮点数并返回相应的数字。

谢谢 阿米拉

Answer 1

为此，最好的解决方案是使用 IEEE754-1985 标准使用 SQL 命令转换为字节。

首先需要检查 IEEE754-1985 标准定义的特殊情况。如果没有特殊情况，则只需按照标准算法进行转换即可。示例代码如下。

输入是bytea_value bytea, is_little_endian boolean然后分成4个字节如下：

  byte_array[0]:= get_byte(bytea_value, 0);
  byte_array[1]:= get_byte(bytea_value, 1);
  byte_array[2]:= get_byte(bytea_value, 2);
  byte_array[3]:= get_byte(bytea_value, 3);

然后通过考虑小端或大端得到二进制值

IF is_little_endian THEN
        binary_value:= byte_array[0]::bit(8) || byte_array[1]::bit(8) || byte_array[2]::bit(8) || byte_array[3]::bit(8);
    ELSE
        binary_value:= byte_array[3]::bit(8) || byte_array[2]::bit(8) || byte_array[1]::bit(8) || byte_array[0]::bit(8); 
    END IF;

现在检查特殊情况：

IF binary_value = '00000000000000000000000000000000' OR binary_value = '10000000000000000000000000000000' THEN -- IEEE754-1985 Zero
        return 0.0;
    END IF;

sign := substring(binary_value from 1 for 1);
    exponent := substring(binary_value from 2 for 8);
    mantissa := substring(binary_value from 10 for 23); 

    IF exponent = '11111111' THEN
        IF mantissa = '00000000000000000000000' THEN   -- IEEE754-1985 negative and positive infinity
            IF sign = '1' THEN                    
                return '-Infinity';                    
            ELSE                    
                return 'Infinity';  
            END IF;                  
        ELSE
          return 'NaN'; -- IEEE754-1985 Not a number
        END IF; 
    END IF;

如果它不属于任何特殊情况，只需转换如下：

exp := exponent::int;

    IF exp > 126 THEN
     exp := exp - 127;
    ELSE
     exp:= -exp;
    END IF;

    WHILE mantissa_index < 24 LOOP
        IF substring(mantissa from mantissa_index for 1) = '1' THEN
            result := result + power(2, -(mantissa_index));
        END IF;
        mantissa_index = mantissa_index + 1;
    END LOOP;

    result := result * power(2, exp);

    IF(sign = '1') THEN
        result = -result;
    END IF;

    return result;

Answer 2

我有相同的任务将存储在 PostgreSQL bytea 字段中的 32 位宽单精度浮点数 (IEEE 754) 中的硬件层数据转换为 PostgreSQL 友好数据。使用上一个答案并稍加修补即可解决。

由于我没有找到更好的工作解决方案，我发布了我的结果：

CREATE OR REPLACE FUNCTION public.get_bytea_to_double(b bytea, offs int)
  RETURNS double precision AS
$BODY$
DECLARE
barray0 bit(8);
barray1 bit(8);
barray2 bit(8);
barray3 bit(8);
binary_value bit(32);
sign character(1);
exponent bit(8);
exp smallint;
mantissa bit(23);
mantissa_index int;
result double precision;
BEGIN

barray0:= get_byte_n(b,offs+0)::bit(8);
barray1:= get_byte_n(b,offs+1)::bit(8);
barray2:= get_byte_n(b,offs+2)::bit(8);
barray3:= get_byte_n(b,offs+3)::bit(8);

--true endian assemble
binary_value:= barray3 || barray2 || barray1 || barray0;
--RAISE NOTICE 'BINVAL:%', binary_value;

IF binary_value = '00000000000000000000000000000000' OR binary_value = '10000000000000000000000000000000' THEN -- IEEE754-1985 Zero
   return 0.0;
END IF;

sign := substring(binary_value from 1 for 1);
exponent := substring(binary_value from 2 for 8);
mantissa := substring(binary_value from 10 for 23);

--RAISE NOTICE 'MANTISSA-BIT:%', mantissa;
--RAISE NOTICE 'EXP-BIT:%', exponent;

IF exponent = '11111111' THEN
   IF mantissa = '00000000000000000000000' THEN   -- IEEE754-1985 negative and positive infinity
      IF sign = '1' THEN
         return '-Infinity';
      ELSE
         return 'Infinity';
      END IF;
   ELSE
      return 'NaN'; -- IEEE754-1985 Not a number
   END IF;
END IF;

exp := exponent::int;
--RAISE NOTICE 'EXP:%', exp;

IF exp > 126 THEN
   exp := exp - 127;
ELSE
   exp:= -exp;
END IF;

result:=1.0;
mantissa_index:=1;
WHILE mantissa_index < 24 LOOP
   IF substring(mantissa from mantissa_index for 1) = '1' THEN
      result := result + power(2, -(mantissa_index))::double precision;
   END IF;
   mantissa_index = mantissa_index + 1;
END LOOP;

result := result * power(2, exp)::double precision;

IF (sign = '1') THEN
   result = -result;
END IF;

return result;

END;$BODY$
  LANGUAGE plpgsql VOLATILE
  COST 100;

你还需要一个函数来通过它的数字从 BYTEA 获取 HEX 字节：

CREATE OR REPLACE FUNCTION public.get_byte_n(
    bytea,
    integer)
  RETURNS integer AS
$BODY$
           declare r int;
           declare t text;            
           begin 
             t:=encode(substring($1 from (2*$2)+1 for 2),'escape');
             execute E'select x\''||t|| E'\'::integer' into r; 
             return r; 
           end
           $BODY$
  LANGUAGE plpgsql IMMUTABLE
  COST 100;