如何在 shell 中从二进制文件中打印浮点值？

Question

我有一个包含双浮点（8 字节）或浮点（4 字节）值的二进制文件，它是通过以下方式生成的：

$ python -c $'from struct import pack\nwith open("file.bin", "wb") as f: f.write(pack("<d", 0.123))'
$ xxd file.bin
00000000: b072 6891 ed7c bf3f                      .rh..|.?

我可以通过以下方式从 Python 打印回来：

$ python -c $'from struct import unpack\nwith open("file.bin", "rb") as f: print(unpack("<d", f.read(8)))'
(0.123,)

4字节浮点数也一样，只是把<d改成<f（后面提到float.bin）。

如何使用更简洁的方式（不使用 Python）从 shell 脚本中打印该值？使用内置工具（例如printf）或广泛使用的外部工具（例如xxd、dc、bc、od、hexdump等）。

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例如要打印十进制值，我可以使用xxd（Vim 的一部分），例如在 Bash 中：

• 获取第一个字节的值：

  $ echo $((16#$(xxd -ps -s0 -l1 file.bin)))
  176
  

  ^{对于第二个和第四个字节，增加-s。}

• 从所有 8 个字节中获取十进制值：

  $ echo $((16#$(xxd -ps -s0 -l8 file.bin)))
  -5732404399725297857
  

但是我想在 Unix 系列系统上打印原始浮点值 (0.123)。 理想情况下使用一些单行（作为脚本的一部分保持简单），所以我可以将它分配给文本变量或在屏幕上打印值。

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我尝试使用printf（在 4 字节浮点数上使其更简单），但它没有按预期工作：

$ xxd -p float.bin
6de7fb3d
$ printf "%.4f\n" 0x.$(xxd -p float.bin)
0.4293
$ printf "%.4f\n" 0x3dfbe76d
1039918957.0000
$ printf "%.4e\n" 0x3dfbe76d
1.0399e+09

根据on-line converter，0x3dfbe76d 与 0.123 相同，因此十六进制值是相反的（xxd 实际给出的值）。

Answer 1

这不使用 Python，是一个广泛使用的外部工具，Perl。

perl -e "print pack('d>',0.123)" > file.bin

perl -e "print unpack('d>',<>)" < file.bin
0.123

或者您可以使用 GNU od 实用程序，例如：

od -tfD file.bin
0000000                    0.123
0000010

其中-t 参数指定浮点数的输出格式（f）后跟可选的大小说明符（F 用于浮点，D 用于双精度或L 用于长双精度），简而言之-tfD 可以替换为 -e 或 -F。要只打印不带地址的值，可以指定-A n。

Answer 2

od -f <filename>

这会将您的文件转储为浮点数。

od 是一个标准的 Linux 工具，也是我使用的。手册页内容如下：

od - 以八进制和其他格式转储文件

Answer 3

作为单行者

echo -n "000000000000f03f" | while read -N2 code; do printf "\x$code"; done | od -t f8

Answer 4

您可能希望考虑一些提到的工具，例如 bc，它们可用于算术运算和比较 - 例如：

#!/bin/bash
A=1.3141592653581 # variable 1
B=1.3141592653589 # variable 2
if (( `echo $A"<"$B | bc` )) ; then printf "$A is: < $B\n" ; else printf "$B is: < $A\n" ; fi ;
C=$(echo "$A+$B" | bc)
printf "C == $C\n" ;

可能需要对相关数字和类型（例如零）进行其他格式设置；如其他一些帖子中所述，例如： How to show zero before decimal point in bc?