【Golang】IEEE754标准二进制字符串转为浮点类型

2024-01-12 17:20

本文主要是介绍【Golang】IEEE754标准二进制字符串转为浮点类型,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

IEEE754介绍


IEEE 754是一种标准,用于表示和执行浮点数运算的方法。在这个标准中,单精度浮点数使用32位二进制表示,分为三个部分:符号位、指数位和尾数位。

符号位(s)用一个位来表示数的正负,0表示正数,1表示负数。

指数位(e)用8位表示指数。对于单精度浮点数,指数位是以偏移量的形式表示的。也就是说,实际的指数值是指数位的无符号值减去一个偏移量(127)。

尾数位(m)用23位表示数的尾数部分。尾数是一个二进制小数,被规范化为一个小于1的数。

表达式:

V = ( − 1 ) s × ( 1. M ) × 2 ( E − 127 ) V = (-1)^s \times(1.M)\times 2^{(E-127)} V=(1)s×(1.M)×2(E127) (单精度)

V = ( − 1 ) s × ( 1. M ) × 2 ( E − 1023 ) V = (-1)^s \times(1.M)\times 2^{(E-1023)} V=(1)s×(1.M)×2(E1023)(双精度)

在这里插入图片描述

IEEE 754 半精度浮点数16 位符号 1 位,指数 5 位,尾数 10 位
IEEE 754 单精度浮点数32 位符号 1 位,指数 8 位,尾数 23 位
IEEE 754 双精度浮点数64 位 符号 1 位,指数 11 位,尾数 52 位

代码实现计算

 我们首先定义了一个函数binaryIEEE754StringToFloat,它接收一个32位的二进制字符串作为输入,并返回一个浮点数。该函数首先确定输入字符串的长度,并在必要时进行填充,使其达到32位。

 接下来,我们解析符号位、指数位和尾数位。符号位确定数的正负,指数位确定数的范围,尾数位确定数的精度。通过这些步骤,我们能够将二进制字符串转换为浮点数。

 最后,我们在main函数中提供了一个示例二进制字符串,并调用binaryIEEE754StringToFloat函数进行转换。输出结果是一个浮点数,它就是我们所求的结果。

package main
import ("fmt""math""strconv""strings"
)
func binaryIEEE754StringToFloat(binaryStr string) float32 {n := 32 - len(binaryStr)// 补充为32位if n >= 0 && n < 32 {binaryStr = strings.Repeat("0", n) + binaryStr} else {fmt.Println("二进制字符串的长度不合法")return 0}// 解析符号位sign := 1.0if binaryStr[0] == '1' {sign = -1.0}// 解析指数位
(exponent, _ := strconv.ParseInt(binaryStr[1:9], 2, 64))
(exponent -= 127)// 解析尾数位
(mantissa := float32(0))for i := 9; i < len(binaryStr); i++ {if binaryStr[i] == '1' {(mantissa += 1 / float32(math.Pow(2, float64(i-8))))}}// 计算浮点数值
(result := float32(sign) * (1 + mantissa) * float32(math.Pow(2, float64(exponent))))return result
}
func main() {
(binaryStr := "10111111100111101110101110000000") // 示例二进制字符串
(floatVal := binaryIEEE754StringToFloat(binaryStr))fmt.Printf("转换后的浮点数为: %f\n", floatVal)
}

补充(Double类型转换):

func BinaryDoubleStringToFloat(binaryStr string) float64 {// 补充为64位n := 64 - len(binaryStr)if n >= 0 && n < 64 {binaryStr = strings.Repeat("0", n) + binaryStr} else {fmt.Println("二进制字符串的长度不合法")return 0}// 解析符号位sign := 1.0if binaryStr[0] == '1' {sign = -1.0}// 解析指数位exponent, _ := strconv.ParseInt(binaryStr[1:12], 2, 64)exponent -= 1023 // 双精度指数位的偏移量// 解析尾数位mantissa := float64(0)for i := 12; i < len(binaryStr); i++ {if binaryStr[i] == '1' {mantissa += 1 / float64(math.Pow(2, float64(i-11)))}}// 计算浮点数值result := sign * (1 + mantissa) * math.Pow(2, float64(exponent))return result
}

这篇关于【Golang】IEEE754标准二进制字符串转为浮点类型的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/598609

相关文章

MySQL常用字符串函数示例和场景介绍

《MySQL常用字符串函数示例和场景介绍》MySQL提供了丰富的字符串函数帮助我们高效地对字符串进行处理、转换和分析,本文我将全面且深入地介绍MySQL常用的字符串函数,并结合具体示例和场景,帮你熟练... 目录一、字符串函数概述1.1 字符串函数的作用1.2 字符串函数分类二、字符串长度与统计函数2.1

Python标准库之数据压缩和存档的应用详解

《Python标准库之数据压缩和存档的应用详解》在数据处理与存储领域,压缩和存档是提升效率的关键技术,Python标准库提供了一套完整的工具链,下面小编就来和大家简单介绍一下吧... 目录一、核心模块架构与设计哲学二、关键模块深度解析1.tarfile:专业级归档工具2.zipfile:跨平台归档首选3.

全面解析Golang 中的 Gorilla CORS 中间件正确用法

《全面解析Golang中的GorillaCORS中间件正确用法》Golang中使用gorilla/mux路由器配合rs/cors中间件库可以优雅地解决这个问题,然而,很多人刚开始使用时会遇到配... 目录如何让 golang 中的 Gorilla CORS 中间件正确工作一、基础依赖二、错误用法(很多人一开

C# $字符串插值的使用

《C#$字符串插值的使用》本文介绍了C#中的字符串插值功能,详细介绍了使用$符号的实现方式,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录$ 字符使用方式创建内插字符串包含不同的数据类型控制内插表达式的格式控制内插表达式的对齐方式内插表达式中使用转义序列内插表达式中使用

Java获取当前时间String类型和Date类型方式

《Java获取当前时间String类型和Date类型方式》:本文主要介绍Java获取当前时间String类型和Date类型方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录Java获取当前时间String和Date类型String类型和Date类型输出结果总结Java获取

详解MySQL中JSON数据类型用法及与传统JSON字符串对比

《详解MySQL中JSON数据类型用法及与传统JSON字符串对比》MySQL从5.7版本开始引入了JSON数据类型,专门用于存储JSON格式的数据,本文将为大家简单介绍一下MySQL中JSON数据类型... 目录前言基本用法jsON数据类型 vs 传统JSON字符串1. 存储方式2. 查询方式对比3. 索引

SpringBoot改造MCP服务器的详细说明(StreamableHTTP 类型)

《SpringBoot改造MCP服务器的详细说明(StreamableHTTP类型)》本文介绍了SpringBoot如何实现MCPStreamableHTTP服务器,并且使用CherryStudio... 目录SpringBoot改造MCP服务器(StreamableHTTP)1 项目说明2 使用说明2.1

MySQL字符串常用函数详解

《MySQL字符串常用函数详解》本文给大家介绍MySQL字符串常用函数,本文结合实例代码给大家介绍的非常详细,对大家学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录mysql字符串常用函数一、获取二、大小写转换三、拼接四、截取五、比较、反转、替换六、去空白、填充MySQL字符串常用函数一、

golang程序打包成脚本部署到Linux系统方式

《golang程序打包成脚本部署到Linux系统方式》Golang程序通过本地编译(设置GOOS为linux生成无后缀二进制文件),上传至Linux服务器后赋权执行,使用nohup命令实现后台运行,完... 目录本地编译golang程序上传Golang二进制文件到linux服务器总结本地编译Golang程序

Python中反转字符串的常见方法小结

《Python中反转字符串的常见方法小结》在Python中,字符串对象没有内置的反转方法,然而,在实际开发中,我们经常会遇到需要反转字符串的场景,比如处理回文字符串、文本加密等,因此,掌握如何在Pyt... 目录python中反转字符串的方法技术背景实现步骤1. 使用切片2. 使用 reversed() 函