python:解压IBM 32位浮点

时间:2011-08-19 18:36:13

标签: python floating-point binary ieee-754

我正在读取python中的二进制文件:

from struct import unpack

ns = 1000
f = open("binary_file", 'rb')

while True:
    data = f.read(ns * 4)
    if data == '':
        break
    unpacked = unpack(">%sf" % ns, data)
    print str(unpacked)

当我意识到unpack(">f", str)用于解包IEEE浮点数时,我的数据是IBM 32位浮点数

我的问题是: 我如何能够使用unpack来解压缩IBM 32位浮点类型数字?

我不介意像ctypes这样使用扩展python来获得更好的性能。

编辑:我做了一些搜索: http://mail.scipy.org/pipermail/scipy-user/2009-January/019392.html

这看起来非常有前途,但我想提高效率:潜在的成千上万的循环。

编辑:发布以下答案。谢谢你的提示。

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

我想我明白了: 首先将字符串解压缩为无符号4字节整数,然后使用此函数:

def ibm2ieee(ibm):
    """
    Converts an IBM floating point number into IEEE format.
    :param: ibm - 32 bit unsigned integer: unpack('>L', f.read(4))
    """
    if ibm == 0:
        return 0.0
    sign = ibm >> 31 & 0x01
    exponent = ibm >> 24 & 0x7f
    mantissa = (ibm & 0x00ffffff) / float(pow(2, 24))
    return (1 - 2 * sign) * mantissa * pow(16, exponent - 64)

感谢所有帮助过的人!

IBM Floating Point Architecture,如何编码和解码: http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Floating_Point_Architecture

我的解决方案: 我写了一个类,我想通过这种方式,它可以更快一些,因为使用了Struct对象,因此unpack fmt只编译一次。 编辑:也因为它一次解包大小*字节,解包可能是一个昂贵的操作。

from struct import Struct

class StructIBM32(object):
    """
    see example in:
    http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Floating_Point_Architecture#An_Example

    >>> import struct
    >>> c = StructIBM32(1)
    >>> bit = '11000010011101101010000000000000'
    >>> c.unpack(struct.pack('>L', int(bit, 2)))
    [-118.625]
    """
    def __init__(self, size):
        self.p24 = float(pow(2, 24))
        self.unpack32int = Struct(">%sL" % size).unpack
    def unpack(self, data):
        int32 = self.unpack32int(data)
        return [self.ibm2ieee(i) for i in int32]
    def ibm2ieee(self, int32):
        if int32 == 0:
            return 0.0
        sign = int32 >> 31 & 0x01
        exponent = int32 >> 24 & 0x7f
        mantissa = (int32 & 0x00ffffff) / self.p24
        return (1 - 2 * sign) * mantissa * pow(16, exponent - 64)

if __name__ == "__main__":
    import doctest
    doctest.testmod()