关于 JavaScript TypedArray float32 的二进制格式答案

【问题标题】：About the binary format of JavaScript TypedArray float32关于 JavaScript TypedArray float32 的二进制格式
【发布时间】：2014-11-19 10:30:04
【问题描述】：

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 数字和那种格式之间做了大量的转换，这很慢。我有使用 JavaScript TypedArray float32 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，因此这种转换会更快（只有一些移位等，使用 Uint8 Float32 的视图）。

但是，我不确定它的便携性如何。关于 TypedArray 主题的各种文档指出，float32 类似于“该硬件上的本机 C 格式”等。但是我可以期望 float32 的确切二进制格式在运行某些浏览器/JS 的所有平台上都是相同的吗？我可以猜测字节序可能是一个问题，但如果至少没有其他差异，我可以处理这个问题。据我所知，使用的格式似乎是 IEE754，但在某些（嗯，至少不是那么奇特...）平台上，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，看起来它们是一样的，这很好，但也很奇怪，因为我认为这些 CPU 的字节顺序不同（至少可能不是浮动格式？）。然而，仅仅检查两个平台/操作系统/浏览器/任何东西，这远非全球真理......

【问题讨论】：

标签： javascript typedarray

【解决方案1】：

Float32Array 将在内部表示基于主机系统字节序的值，通常是小字节序。

是的，格式是 IEEE 754（这在 FPU 出现之前就已经存在，它的变体处理更多的宽度，即 64 位、80 位等等）。 JavaScript 中的所有数字 (Number) 在内部都表示为 64 位 IEEE 754。对于类型化数组，当然可以使用 32 位和 64 位 IEEE 754。

PowerPC 和 68k CPU 使用大端序（它应该是这样的！:)）。所谓网络顺序也是big-endian，很多平台无关的文件格式都是用big-endian字节顺序存储的（尤其是音频和图形）。大多数主流计算机使用 little-endian CPU，例如 x86。因此，在结合使用这些的情况下，您很可能必须处理不同的字节顺序。

要处理字节顺序，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

现在您可以在考虑字节序的情况下读取和写入缓冲区中的任何位置（DataView 还允许读取/写入非对齐位置，即，如果需要，您可以将 Float32 值写入位置 3 . 你不能用 Float32/Uint32/Int16 等做到这一点。

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，然后使用字节序对其进行读/写。这往往会更快，但如果结果缓冲区的字节序与主机系统不同，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;

然后确保你有大端表示：

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

希望提供一些意见！如果您希望我详细说明某些部分，请向我提出问题。

【讨论】：