javascript - Node 无法将原始二进制数据读入 Float32Array

Question

我有一个包含单精度 float 二进制表示的文件(如果您感兴趣的话，它实际上是一个 FITS 文件)。

这里有一些示例代码和输出可以帮助您:

begin = 2880;
end = 2884;
console.log('HEX');
console.log(fileBuffer.slice(begin, end));
console.log('DEC');
console.log(fileBuffer.slice(begin, end).toJSON());
console.log(new Float32Array(fileBuffer.buffer.slice(begin, end)));

输出

HEX
<Buffer 7f c0 00 00>
DEC
{ type: 'Buffer', data: [ 127, 192, 0, 0 ] }
Float32Array [ 6.905458702346266e-41 ]

所以在第一行中，我查看了一个 Node 缓冲区，接下来是十进制表示。

这是单精度的 IEEE NaN，二进制形式为:0111 1111 1100 0000 0000 0000 0000 0000 那为什么我当时的值没有得到 NaN？

但这还不是全部!让我们转到数据中的非 NaN 点:

console.log(`start and stop: ${startByte} ${stopByte}`);
testArr = new Uint8Array(dataBuffer, startByte, stopByte);
console.log(testArr.slice(760, 774));
testArr = new Float32Array(dataBuffer, startByte, stopByte);
console.log(testArr.slice(190, 192));

有输出

start and stop: 3072 4096
Uint8Array [ 127, 192, 0, 0, 199, 80, 6, 235, 199, 83, 165, 123, 199, 101 ]
Float32Array [ 6.905458702346266e-41, -1.6237752004906055e+26 ]

你可以看到前 4 个字节又是 NaN(我把它作为健全性检查，我没有偏离一个字节或其他东西)，接下来的四个字节输出到 11000111010100000000011011101011这是 -53254.918，而不是您在上面看到的 -1.62e+26。

什么给了？

---

注意:我通过以下方式检查了我的工作:https://www.h-schmidt.net/FloatConverter/IEEE754.html和 https://www.binaryhexconverter.com/decimal-to-binary-converter

Answer 1

如果您查看以下内容，您可能会发现一些有趣的事情:

a = new Float32Array([NaN]);
b = a.buffer;
u = new Uint8Array(b);

输出是

Uint8Array(4) [0, 0, 192, 127]

换句话说，这里的NaN与问题中陈述的期望正好相反。

这个反转就是big-endian和little-endian的区别。第一个顺序(高位在前)称为大端，第二个顺序(高位在末尾)称为小端。

由于您的 FITS 数据以大端字节顺序存储，而您运行 Node 的计算机是小端字节序，因此您需要使用 DataView 和 getFloat32 循环中的方法(如果这是您的设置，则在字节流中)。此方法(及其亲属 getFloat64、getInt16 等)强制执行您选择的字节顺序。 Big-endian 是默认的，所以我最终采用了类似的方式:

result = new Float32Array(256);
dataView = new DataView(fileBuffer.buffer.slice(2880));
byteNum = startByte;
for (let i = 0; i < result.length; i++) {
  result[i] = dataView.getFloat32(byteNum);
  byteNum = byteNum + Float32Array.BYTES_PER_ELEMENT;
}