关于JavaScript TypedArray float32的二进制格式

About the binary format of JavaScript TypedArray float32

本文关键字：二进制 格式 float32 JavaScript TypedArray 关于      更新时间：2023-09-26

我需要用JavaScript编写一个硬件模拟器。它有自己的浮点格式，所以我在JS数字和这种格式之间做了很多转换，这很慢。我有使用JavaScriptTypedArrayfloat32的想法，因为我可以直接访问形成float32浮点值的字节，该浮点值与所需格式相差不远，因此通过这种方式转换速度会快得多（使用float32的Uint8视图，只有一些移位等）。

然而，我不确定它的可移植性如何。关于TypedArray主题的各种文档都指出，float32类似于"硬件上的原生C格式"或类似的格式。但是，我能指望float32的确切二进制格式在所有运行浏览器/JS的平台上都是一样的吗？我可以猜测endiannes可能是一个问题，但如果至少没有其他差异，我可以处理它。据我所知，所使用的格式似乎是IEE754，但在一些（嗯，至少不是那么奇特…）平台上，也可以使用其他格式在JS中实现float32？

我至少可以测试x86和Apple A7 CPU，它们似乎完全相同，这很好，但也很奇怪，因为我认为这些CPU的字节顺序不同（也许至少不是浮动格式？）。然而，仅仅检查两个平台/操作系统/浏览器/任何东西都远远不是一个全球性的事实。。。

Float32Array将在内部表示基于主机系统的端序的值，通常是小端序。

是的，格式是IEEE 754（在FPU出现之前就已经存在了，它的变体涉及更多的宽度，即64位、80位等等）。JavaScript中的所有数字（Number）在内部表示为64位IEEE 754。对于类型化阵列，32位和64位的IEEE 754当然都可用。

PowerPC和68k CPU使用big-endian（应该是这样！：））。所谓的网络顺序也是大端序，许多独立于平台的文件格式都以大端序字节顺序存储（尤其是音频和图形）。大多数主流计算机都使用诸如x86之类的小端CPU。因此，在这些组合的情况下，您很可能需要处理不同的字节顺序。

要处理endianes，您可以使用DataView来代替Float32Array。

例如：

var buffer = new ArrayBuffer(10240);    // some raw byte buffer
var view = new DataView(buffer);        // flexible view supporting endianness

现在，您可以在考虑到尾数的情况下读取和写入缓冲区中的任何位置（DataView还允许从/向非对齐位置读取/写入，即如果需要，您可以将Float32值写入位置3。使用Float32/Uint32/Int16等无法做到这一点）。

浏览器将在内部转换为正确的顺序-您只需按原样提供值：

view.setFloat32(pos, 0.5);              // big-endian
view.setFloat32(pos, 0.5, false)        // big-endian
view.setFloat32(pos, 0.5, true);        // little-endian

阅读时也是如此：

var n = view.getFloat32(pos);           // big-endian
var n = view.getFloat32(pos, false)     // big-endian
var n = view.getFloat32(pos, true);     // little-endian

提示：您可以在内部使用本机Float32Array，然后使用endianes对其进行读/写。这往往会更快，但如果生成的缓冲区的端序与主机系统不同，则需要在最后使用DataView进行转换：

var f32 = new Float32Array(buffer);     // or use a size
f32[0] = 0.5;

然后确保你有big-endian表示：

var view = new DataView(f32.buffer);
var msbVal = view.getFloat32(0):        // returns 32-bit repres. in big-endian

希望能提供一些意见！如果你想让我详细阐述一下，就向我提出一些问题。

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