有效地将float和double值转换为字节,以保留值之间的比较关系

问题描述

我需要一种有效地将任何 float double 值转换为字节数组方法,以便保留比较关系到其他任何值。

示例: V1 V2 被转换为数组 A1 A2 。如果 A1 [0] A2 [0],则 V1 必须小于 V2 。相同的更大。如果 A1 [0] == A2 [0]和 A1 [1]> A2 [1],则 V1 必须大于 V2 。等等。如果所有字节都相同,则值 V1 V2 必须相等。

对于四字节整数 I ,满足上述条件的数组为[ U >> 24,( U > > 16)&255,( U >> 8)&255, U &255],其中U是单位正值 V -int.MinValue

由于双精度数据存储为8个字节,所以我希望接近8个字节。

您认为这样的事情可以实现吗?谢谢!

首选C#解决方案。

解决方法

大多数语言IEEE 754使用的double和float的标准表示形式已经非常接近支持此要求。

在C#中,您可以使用BitConverter.DoubleToInt64BitsSingleToInt32Bits来获取double的基础位或直接将其浮点数作为整数。

为了使比较正确,您只需要确定处理负数的方式即可:

long bits = BitConverter.DoubleToInt64Bits( theDouble );
if (bits < 0L) {
    bits ^= Int64.MaxValue;
}

所得到的long将具有与相应double相同的数字顺序。这适用于除Nan之外的所有值,而long bits = BitConverter.DoubleToInt64Bits( theDouble ); if (bits < 0L) { bits = (bits^Int64.MaxValue)+1L; } 与其他任何值实际上都无法比较。无穷大+0.0和-0.0可以正常工作。

如果您希望+0.0和-0.0具有相同的值,则可以执行以下操作:

long bits = BitConverter.DoubleToInt64Bits( theDouble );
ulong arraybits;
if (bits >= 0L) {
    arraybits = (1UL<<63) + (ulong)bits;
} else {
    arraybits = (ulong)~bits;
}

请注意,如果要创建字节数组,则可能需要转换为无符号整数。如果要保留顺序,则需要翻转符号位,或者只是这样:

a.value = " ";