在 JavaScript 中将字节数组转换为数字

Question

我有 JavaScript 代码，可以从网络服务中检索数值向量。原始数据是一个双精度数组，它被转换为字节数组，然后进行 base64 编码。我在 JavaScript 中从 base64 解码，但是我不知道如何将结果字节转换为数字数组。

Answer 1

这是我能想到的唯一方法。

function bytesToDouble(str,start) {
    start *= 8;
    var data = [str.charCodeAt(start+7),
                str.charCodeAt(start+6),
                str.charCodeAt(start+5),
                str.charCodeAt(start+4),
                str.charCodeAt(start+3),
                str.charCodeAt(start+2),
                str.charCodeAt(start+1),
                str.charCodeAt(start+0)];

    var sign = (data[0] & 1<<7)>>7;

    var exponent = (((data[0] & 127) << 4) | (data[1]&(15<<4))>>4);

    if(exponent == 0) return 0;
    if(exponent == 0x7ff) return (sign) ? Number.POSITIVE_INFINITY : Number.NEGATIVE_INFINITY;

    var mul = Math.pow(2,exponent - 1023 - 52);
    var mantissa = data[7]+
        data[6]*Math.pow(2,8*1)+
        data[5]*Math.pow(2,8*2)+
        data[4]*Math.pow(2,8*3)+
        data[3]*Math.pow(2,8*4)+
        data[2]*Math.pow(2,8*5)+
        (data[1]&15)*Math.pow(2,8*6)+
        Math.pow(2,52);

    return Math.pow(-1,sign)*mantissa*mul;
}

var data = atob("AAAAAABsskAAAAAAAPmxQAAAAAAAKrF");

alert(bytesToDouble(data,0)); // 4716.0
alert(bytesToDouble(data,1)); // 4601.0

这应该会推动您朝着正确的方向前进，尽管我花了一段时间才记住如何处理 doubles。

需要注意的一个重要警告：

这依赖于 atob 进行 base64 解码，但并非所有地方都支持，除此之外，这可能不是一个好主意。您真正想要做的是将 base64 编码的字符串展开为一个数字数组（字节将是最容易使用的，尽管不是地球上最有效的东西）。原因是当atob 施展魔法时，它返回一个字符串，这远非理想。根据其映射到的代码点的编码（尤其是对于 128 到 255 之间的代码点），生成的 .charCodeAt() 可能不会返回您期望的结果。

而且可能存在一些准确性问题，因为毕竟我是使用双精度数来计算双精度数，但我认为它可能没问题。

Base64 使用起来相当简单，所以你应该能够弄清楚这部分。

如果您确实切换到数组（而不是现在的 str 字符串），那么您显然会删除 .charCodeAt() 引用并直接获取您想要的索引。

有一个functioning fiddle here

Answer 2

我假设我们已经在 web 服务 (c#) 中使用了这个函数来将双数组数据编码为字符串：

//Input: [552.4, 539.8]
//Output: IOz0gCAsscA=

private string ConvertToSerializableString(double[] input)
{
  byte[] data = new byte[input.Length * 4];
  for (int i = 0; i < input.Length; i++)
  {
    int source = (int)(input[i] * 1E6);    
    int dataIndex = i * 4;
    data[dataIndex] = (byte)((source >> 24) & 0xFF);
    data[dataIndex + 1] = (byte)((source >> 16) & 0xFF);
    data[dataIndex + 2] = (byte)((source >> 8) & 0xFF);
    data[dataIndex + 3] = (byte)(source & 0xFF);
  }

  return Convert.ToBase64String(data);          
}

然后我们可以使用下面的客户端脚本（javascript）对其进行解码：

var base64EncodedDoubleArrayData = "IOz0gCAsscA=";
var byteData = window.atob(base64EncodedDoubleArrayData);                

var doubleArray = [];
for (var iColumn = 0; iColumn < byteData.length; iColumn = iColumn + 4) 
{
   var item = (byteData.charCodeAt(iColumn) << 24) + (byteData.charCodeAt(iColumn + 1) << 16) + (byteData.charCodeAt(iColumn + 2) << 8) + byteData.charCodeAt(iColumn + 3);   
   var doubleResult = parseFloat(item/1e6);
   doubleArray.push(doubleResult);
}  

//it should return something like doubleArray = [552.4, 539.8]