如何在 Java 中将 IEEE-754 二进制表示字符串转换为浮点型或双精度型？

Question

由于所有 Java 浮点数（即float和double）在内部都表示为位，因此我想找到一种有效的算法来转换表示该float或double的位的 String并将其转换为相应的浮点数-我找不到它的内置库函数，所以我只能自己编写它。

长度为 32 的二进制 String 表示float，而长度为 64 的二进制 String 将转换为double。所有浮点数都可以转换为双精度数，而不会损失准确性。空格被忽略。

例子

• "0 10000000 10010010000111111011011"变成3.141592一个float。
• "1 11111111 00000000000000000000000"变成-infinity.
• "0 11111111 10010010000111111011011"变成浮点数 NaN。
• "1 10000000000 0101101111110000101010001011000101000101011101101001"
  成为最接近-e的双精度值，即2.71828182845904509079559829843

到目前为止，我有大量代码：

public static double ieee(String binString) throws Exception {
    binString = binString.replace(" ", "");
    if (binString.length() == 32) {
        String exponentB = binString.substring(1, 9);
        String mantissaB = binString.substring(9, 32);
        int sgn = binString.charAt(0) == '0' ? 1 : -1;
        int exponent = Integer.parseInt(exponentB, 2) - 127; // Biased by 127
        double mantissa = 1 + Integer.parseInt(mantissaB, 2) / Math.pow(2, 23);

        if (exponent == 128 && mantissa == 1)
            return sgn == 1 ? Double.POSITIVE_INFINITY : Double.NEGATIVE_INFINITY;
        if (exponent == 128 && mantissa != 0)
            return Double.NaN;
        if (exponent == -127)
            return sgn*Math.pow(2,-126)*(mantissa - 1);
        return sgn*Math.pow(2, exponent)*mantissa;
    }
    else if (binString.length() == 64) {
        String exponentB = binString.substring(1, 12);
        String mantissaB = binString.substring(12, 64);
        int sgn = binString.charAt(0) == '0' ? 1 : -1;
        int exponent = Integer.parseInt(exponentB, 2) - 1023; // Biased by 1023
        double mantissa = 1 + Long.parseLong(mantissaB, 2) / Math.pow(2, 52);

        if (exponent == 1024 && mantissa == 1)
            return sgn == 1 ? Double.POSITIVE_INFINITY : Double.NEGATIVE_INFINITY;
        if (exponent == 1024 && mantissa != 0)
            return Double.NaN;
        if (exponent == -1023)
            return sgn*Math.pow(2,-1022)*(mantissa - 1);
        return sgn*Math.pow(2, exponent)*mantissa;
    }
    else {
        throw new Exception("Does not represent internal bits of a floating-point number");
    }
}

虽然我的代码现在可以工作，但就速度和代码量而言，将 IEEE-754 二进制表示形式 String 转换为其floator的最简洁或最快的方法是什么？double首选最有效的方法，并对其效率和专业知识有很好的解释。

Answer 1

这种方法可能更有效。它当然更简单且更易于维护。

1. 从字符串中删除空格
2. 验证字符串长度...
3. 将二进制字符串转换为int
4. 调用Float.intBitsToFloat(int)以转换为float.

对于双打，使用long和 等效Double方法。

简化后的代码是不是效率更高？

唯一确定的方法就是对其进行基准测试。但根据你的代码正在做什么，我相信是这样的。