java - IBM-IEEE 双精度浮点字节转换
java - IBM-IEEE double-precision floating point byte conversion
我需要在 Java 中对字节数组进行 IBM-IEEE 浮点转换。我能够使用 http://www.thecodingforums.com/threads/c-code-for-converting-ibm-370-floating-point-to-ieee-754.438469.
成功地进行单精度浮点字节的转换
但我还需要转换双精度双精度字节。我到处看似乎只显示单精度转换。我得到的最接近的是 http://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/documents/old/miscellaeous_documents_from_nssdc/b46645.txt 中的 r8ibmieee 函数，但它使用 C unions/bitfields 并且只将 IBM 转换为 IEEE（而不是相反）。我希望有一个类似于第一个 link 的解决方案，它采用字节数组或十六进制字符串并输出字节数组或十六进制字符串。有没有人有一种算法可以将双精度字节从 IBM 转换为 IEEE，反之亦然，并且可以在 Java 中使用？
我从未见过，但我会在查看格式后尝试。 (https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Floating_Point_Architecture#Double-precision_64-bit; https://en.wikipedia.org/wiki/Double-precision_floating-point_format)
我建议您使用 long（64 位整数）值；这会容易得多。您会将字节数组转换为 long，使用它来转换浮点格式，然后将生成的 long 转换回字节数组。我不会告诉你如何在 long 和字节数组值之间进行转换，因为我不知道你的字节数组是小端还是大端。
IBM 64 位浮点数的格式为
1 sign bit
7 exponent bits (power of 16), bias = 64
56 mantissa bits
如果指数为 X 且尾数位为 bbbbb...bbbbb，则浮点数（如果符号位为 0）的值为 16^(X-64) * 0.bbbbb...bbbbb.
IEEE 754 64 位浮点数的格式为
1 sign bit
11 exponent bits (power of 2), bias = 1023
52 mantissa bits, with an implied a bit
如果指数为X，尾数位为bbbbb...bbbbb，则浮点数（如果符号位为0）的值为2^(X-1023) * 1.bbbbb...bbbbb.
所以现在您需要弄清楚如何以 IEEE 格式表示相同的值（尽可能接近；您可能会损失一些精度，因为 IBM 尾数更长）。
两种格式的符号位相同。
计算 IEEE 指数的初始值：如果 IBM 指数为 X1，并且IEEE指数为X2，我们需要找到X2 这样 16^(X1-64) = 2^(X2-1023)。左侧将等于 2^(4*X1-256)，因此由于 2 的幂必须相同，因此给我们 X2 = 4*X1- 256+1023 = 4*X1+767.
此时如果IBM float的尾数为bbbbb...bbbbb，则浮点数为sign * 2^(X 2-1023) * 0.bbbbb...bbbbb。但是，对于 IEEE 浮点数，我们必须安排尾数位，以便我们乘以 1.bbbbb...bbbbb。这意味着我们需要移动 IBM 尾数的尾数位，直到我们将 1 移到二进制小数点左侧的位中。每移动一次尾数，我们就将其加倍，这意味着我们必须通过从 X2 中减去 1 来补偿。因此，假设在第 2 步之后，我们有 X2=1031 和尾数 = 0011 0111 1100 ...我们代表的数字是28 * 0.001101111100..... 我们需要将尾数左移 3 位，以便将 1 放入二进制小数点的左位；因此，数字等于 25 * 1.101111100.... 因此，在此之后 X2步骤将是 1031 - 3 = 1028；这是将进入 IEEE 浮点数的指数字段的值。
二进制小数点左边的 1 不进入 IEEE 浮点数。这是一个 "implied 1"。 IEEE float 的尾数位将为 101111100..... 注意 IBM 尾数有 56 位；你剩下的值，不包括隐含的 1，仍然有 56 位。对于 IEEE 浮点数，您需要砍掉低 4 位以将其降至 52，并且您可能需要四舍五入。
完成所有这些之后，您现在有了符号位、指数字段 (X2) 和您需要的尾数位构造 64 位 IEEE 浮点数。
我需要在 Java 中对字节数组进行 IBM-IEEE 浮点转换。我能够使用 http://www.thecodingforums.com/threads/c-code-for-converting-ibm-370-floating-point-to-ieee-754.438469.
成功地进行单精度浮点字节的转换但我还需要转换双精度双精度字节。我到处看似乎只显示单精度转换。我得到的最接近的是 http://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/documents/old/miscellaeous_documents_from_nssdc/b46645.txt 中的 r8ibmieee 函数，但它使用 C unions/bitfields 并且只将 IBM 转换为 IEEE（而不是相反）。我希望有一个类似于第一个 link 的解决方案，它采用字节数组或十六进制字符串并输出字节数组或十六进制字符串。有没有人有一种算法可以将双精度字节从 IBM 转换为 IEEE，反之亦然，并且可以在 Java 中使用？
我从未见过，但我会在查看格式后尝试。 (https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Floating_Point_Architecture#Double-precision_64-bit; https://en.wikipedia.org/wiki/Double-precision_floating-point_format)
我建议您使用 long（64 位整数）值；这会容易得多。您会将字节数组转换为 long，使用它来转换浮点格式，然后将生成的 long 转换回字节数组。我不会告诉你如何在 long 和字节数组值之间进行转换，因为我不知道你的字节数组是小端还是大端。
IBM 64 位浮点数的格式为
1 sign bit
7 exponent bits (power of 16), bias = 64
56 mantissa bits
如果指数为 X 且尾数位为 bbbbb...bbbbb，则浮点数（如果符号位为 0）的值为 16^(X-64) * 0.bbbbb...bbbbb.
IEEE 754 64 位浮点数的格式为
1 sign bit
11 exponent bits (power of 2), bias = 1023
52 mantissa bits, with an implied a bit
如果指数为X，尾数位为bbbbb...bbbbb，则浮点数（如果符号位为0）的值为2^(X-1023) * 1.bbbbb...bbbbb.
所以现在您需要弄清楚如何以 IEEE 格式表示相同的值（尽可能接近；您可能会损失一些精度，因为 IBM 尾数更长）。
两种格式的符号位相同。
计算 IEEE 指数的初始值：如果 IBM 指数为 X1，并且IEEE指数为X2，我们需要找到X2 这样 16^(X1-64) = 2^(X2-1023)。左侧将等于 2^(4*X1-256)，因此由于 2 的幂必须相同，因此给我们 X2 = 4*X1- 256+1023 = 4*X1+767.
此时如果IBM float的尾数为bbbbb...bbbbb，则浮点数为sign * 2^(X 2-1023) * 0.bbbbb...bbbbb。但是，对于 IEEE 浮点数，我们必须安排尾数位，以便我们乘以 1.bbbbb...bbbbb。这意味着我们需要移动 IBM 尾数的尾数位，直到我们将 1 移到二进制小数点左侧的位中。每移动一次尾数，我们就将其加倍，这意味着我们必须通过从 X2 中减去 1 来补偿。因此，假设在第 2 步之后，我们有 X2=1031 和尾数 = 0011 0111 1100 ...我们代表的数字是28 * 0.001101111100..... 我们需要将尾数左移 3 位，以便将 1 放入二进制小数点的左位；因此，数字等于 25 * 1.101111100.... 因此，在此之后 X2步骤将是 1031 - 3 = 1028；这是将进入 IEEE 浮点数的指数字段的值。
二进制小数点左边的 1 不进入 IEEE 浮点数。这是一个 "implied 1"。 IEEE float 的尾数位将为 101111100..... 注意 IBM 尾数有 56 位；你剩下的值，不包括隐含的 1，仍然有 56 位。对于 IEEE 浮点数，您需要砍掉低 4 位以将其降至 52，并且您可能需要四舍五入。
完成所有这些之后，您现在有了符号位、指数字段 (X2) 和您需要的尾数位构造 64 位 IEEE 浮点数。