java - 如何将 Java double 转换为 byte[]，byte[] 转换为 double(IEEE 754 double 二进制浮点格式)

Question

我有 3 种方法(1 种功能性(double to byte[])，一种返回意外值(byte[] to double)，还有 1 种功能性但执行许多操作以使用 Hex to double 的方法))。

性能是最重要的，所以如果你有更高效的代码，请分享。

函数方法从 double 转换为 byte[] getFloat64(11.27d) 返回 byte[]=hex string "40268A3D70A3D70A":

public static byte[] getFloat64(double value)
    {
        final byte[] float64Bytes = new byte[8];
        long double64Long=Double.doubleToLongBits(value);
        float64Bytes[0] = (byte)((double64Long >> 56) & 0xff);
        float64Bytes[1] = (byte)((double64Long >> 48) & 0xff);        
        float64Bytes[2] = (byte)((double64Long >> 40) & 0xff);
        float64Bytes[3] = (byte)((double64Long >> 32) & 0xff);
        float64Bytes[4] = (byte)((double64Long >> 24) & 0xff);
        float64Bytes[5] = (byte)((double64Long >> 16) & 0xff);
        float64Bytes[6] = (byte)((double64Long >> 8) & 0xff);
        float64Bytes[7] = (byte)((double64Long >> 0) & 0xff);        
        return float64Bytes;
    }

从这个 byte[] 到 double 方法返回不正确的 double 值(调用 getFloat64(getFloat64(11.27d)) 返回 9.338087023E-315):

public static double getFloat64(byte[] bytes)
    {
        return Double.longBitsToDouble((long)((bytes[0] & 0xFF) << 56) 
            | ((bytes[1] & 0xFF) << 48) 
            | ((bytes[2] & 0xFF) << 40) 
            | ((bytes[3] & 0xFF) << 32)
            | ((bytes[4] & 0xFF) << 24) 
            | ((bytes[5] & 0xFF) << 16) 
            | ((bytes[6] & 0xFF) << 8) 
            | ((bytes[7] & 0xFF) << 0)); 
    }   

final方法返回正确答案调用 getFloat64("40268A3D70A3D70A") 返回 11.27:

public double getFloat64(String hex_double)
    {
       long longBits = Long.valueOf(hex_double,16).longValue(); 
       return Double.longBitsToDouble(longBits);
    }

中间方法有什么问题？为什么返回 11.27 不像上一个方法那样？

Answer 1

问题是 (bytes[0] & 0xFF) 仍然是一个 32 位整数值。如果将 32 位值向左移动 56 位，Java 将移动 56 % 32 = 24 位而不是 56 位。

您首先需要将该值提升为 64 位长，然后再对其进行位移。一种方法是使用长值 (0xFFL) &。任何整型数字文字(通常具有 int 类型，因此是 32 位)可以通过附加 L 或 l 到它。

更正后的代码:

public static double getFloat64(byte[] bytes)
    {
        return Double.longBitsToDouble(((bytes[0] & 0xFFL) << 56) 
            | ((bytes[1] & 0xFFL) << 48) 
            | ((bytes[2] & 0xFFL) << 40) 
            | ((bytes[3] & 0xFFL) << 32)
            | ((bytes[4] & 0xFFL) << 24) 
            | ((bytes[5] & 0xFFL) << 16) 
            | ((bytes[6] & 0xFFL) << 8) 
            | ((bytes[7] & 0xFFL) << 0)); 
    } 

ob-JLS 引用:Java Language Specification 15.9 :

If the promoted type of the left-hand operand is int, only the five lowest-order bits of the right-hand operand are used as the shift distance. It is as if the right-hand operand were subjected to a bitwise logical AND operator & (§15.22.1) with the mask value 0x1f (0b11111). The shift distance actually used is therefore always in the range 0 to 31, inclusive.