QbyteArray 浮动

Question

我有一个将QByteArray 转换为float 的函数，它工作得非常好，除了当我输入零时，我得到5.87747e-39 而不是0.0。

float QByteArrayToFloat(QByteArray f){
    bool ok;
    int sign = 1;

    f = f.toHex(); // Convert to Hex

    qDebug() << "QByteArrayToFloat: QByteArray hex = " << f;

    f = QByteArray::number(f.toLongLong(&ok, 16), 2);    // Convert hex to binary

    if(f.length() == 32) {
        if(f.at(0) == '1') sign =-1;     // If bit 0 is 1 number is negative
        f.remove(0,1);                   // Remove sign bit
    }

    QByteArray fraction = f.right(23);  // Get the fractional part
    double mantissa = 0;
    for(int i = 0; i < fraction.length(); i++){  // Iterate through the array to claculate the fraction as a decimal.
        if(fraction.at(i) == '1')
            mantissa += 1.0 / (pow(2, i+1));
    }

    int exponent = f.left(f.length() - 23).toLongLong(&ok, 2) - 127;     // Calculate the exponent

    qDebug() << "QByteArrayToFloat: float number = "<< QString::number(sign * pow(2, exponent) * (mantissa + 1.0),'f', 5);

    return (sign * pow(2, exponent) * (mantissa + 1.0));
}

QByteArray（isEmpty() 不起作用）中没有检查零的有用函数。我可以（在toHex() 之后）if(f.indexOf("00000000") == -1) return 0.0; 或if(exponent = -127 && mantissa == 0) return 0.0;，但是有更优雅的解决方案吗？

另外，有趣的是QString::number(sign * pow(2, exponent) * (mantissa + 1.0),'f', 5); 可以正常工作并打印"0.00000"。但是，一旦我将其转换为使用toFloat(&ok); 浮动，同样的事情就会发生。

Answer 1

我从这个document引用：

非规范化数字

如果您有一个全为零位的指数字段，这就是 称为非规范化数。指数场为零， 你会认为真正的指数是-127，所以这个数字 将采用 1.MANTISA * 2-127 的形式，如上所述，但它 才不是。相反，它是 0.MANTISSA * 2-126。注意指数 不再是指数字段的值减去 127。它只是 -126。另请注意，我们不再为尾数包含隐含的一位。

零

您可以将零简单地视为另一个非规范化数字。零是 由零的指数和零的尾数表示。从我们的 理解非规范化数字，这转化为 0*2-126 = 0. 此符号位可以是正 (0) 或负 (1)，导致正零或负零。这不是很重要 有数学意义，但这是允许的。

将您的代码仅针对零大小写更正为：

int exponent = - 126;
// and
return (sign * pow(2, exponent) * (mantissa + 0.0));

我得到答案 0.0。

Answer 2

我发现使用位移和reinterpret_cast 转换QByteArray 到float 有更好的解决方案。它还处理零值。

float QByteArrayToFloat(QByteArray arr)
{
    static_assert(std::numeric_limits<float>::is_iec559, "Only supports IEC 559 (IEEE 754) float");

    quint32 temp = ((char)arr[0] << 24)|((char)arr[1] << 16)|((char)arr[2] << 8)|(char)arr[3]; // Big endian
    float* out = reinterpret_cast<float*>(&temp);

    return *out;
}