Question

在Python V.2.5.4中，我有一个浮点数，我想获取并操作（作为整数）浮点数的位模式。

例如，假设我有

x = 173.3125

在IEEE 754格式中，x的位模式（十六进制）为432D5000。

我如何获得＆amp;对该位模式进行操作（例如，执行按位操作）？

Answer 1

你可以使用struct模块获得你想要的字符串（显然暗示一个大端，32位表示; Python内部使用本机字节序和64位浮点数）：

>>> import struct
>>> x = 173.125
>>> s = struct.pack('>f', x)
>>> ''.join('%2.2x' % ord(c) for c in s)
'432d2000'

这还不允许你执行按位操作，但是你可以再次使用struct将字符串映射到int：

>>> i = struct.unpack('>l', s)[0]
>>> print hex(i)
0x432d2000

现在你有一个int可以在任何类型的按位操作中使用（如果在所述操作之后需要再次获得float，则按照相反的两个步骤进行操作）。

Answer 2

问题是Python浮点对象可能不是IEEE 754，因为它是一个对象（实际上它们是，但在内部它们可以容纳任何表示更方便）...

正如leo所说，您可以使用ctypes进行类型转换，因此您要强制执行特定的表示（在本例中为单精度）：

from ctypes import *
x = 173.3125
bits = cast(pointer(c_float(x)), POINTER(c_int32)).contents.value
print hex(bits)
#swap the least significant bit
bits ^= 1

然后回来：

y = cast(pointer(c_int32(bits)), POINTER(c_float)).contents.value

Answer 3

使用struct或xdrlib模块：

>>> import struct
>>> x = 173.3125
>>> rep = struct.pack('>f', x)
>>> numeric = struct.unpack('>I', rep)[0]
>>> '%x' %numeric
'432d5000'

现在您可以使用numeric，然后按相反的方向返回浮点数。你必须使用＆gt; I（unsigned int）来避免得到负数。 xdrlib类似。

参考文献：struct，xdrlib。

Answer 4

作为参考，也可以使用numpy和view。

import numpy

def fextract( f ):
  bits = numpy.asarray( f, dtype=numpy.float64 ).view( numpy.int64 )
  if not bits & 0x7fffffffffffffff: # f == +/-0
    return 0, 0
  sign = numpy.sign(bits)
  exponent = ( (bits>>52) & 0x7ff ) - 1075
  mantissa = 0x10000000000000 | ( bits & 0xfffffffffffff )
  # from here on f == sign * mantissa * 2**exponent
  for shift in 32, 16, 8, 4, 2, 1:
    if not mantissa & ((1<<shift)-1):
      mantissa >>= shift
      exponent += shift
  return sign * mantissa, exponent

fextract( 1.5 ) # --> 3, -1

Answer 5

我对这个主题并不太熟悉，但您是否尝试过ctypes模块？

Python：获取＆amp;操纵（作为整数）浮点数的位模式

5 个答案: