如何在python中獲取浮點數的前n位作為整數

Question

假設我有一個0.625的浮點數是0b.101 ，那么如果我想把它的前兩位作為一個整數，即0b10 = 2 ，如何在python中實現呢？

我試過將數字取2的冪並轉換為int，所以如果我要n位， int(0.625*(2**n))進行int(0.625*(2**n)) 。 但這對我不起作用。

當我的數字大於1時，會發生問題，因此24.548838022726972將為我提供392而不是前四位的12 。 （ 24.548838022726972 = 0b11000.100011001... ）

Answer 1

您可以使用struct.pack()將浮點數轉換為字節列表，然后從那里提取您感興趣的位。

Answer 2

如果您想要n最高有效位，那么一種開始的方法是使用math.frexp將您的數字標准化為[0.5, 1.0) 。 然后乘以2**n並取整數部分即可滿足您的需求。

>>> import math
>>> math.frexp(24.54883)  # significand and exponent
(0.7671509375, 5)
>>> math.frexp(24.54883)[0]  # just the significand
0.7671509375
>>> int(math.frexp(24.54883)[0] * 2**4)  # most significant 4 bits
12

您可以使用math.ldexp函數執行運算的第二部分，而不是顯式計算2的冪進行縮放。

>>> int(math.ldexp(math.frexp(24.54883)[0], 4))
12

Answer 3

While the number is greater than or equal to 1, divide by 2.
Multiply by 2**n
Round or truncate to an integer.

這是測試用例的簡化Java程序：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    double in = 24.548838022726972;
    while (in >= 1) {
      in /= 2;
      System.out.println(in);
    }
    in *= 16;
    System.out.println(in);
    System.out.println((int) in);
  }
}

輸出：

12.274419011363486
6.137209505681743
3.0686047528408715
1.5343023764204358
0.7671511882102179
12.274419011363486
12

Answer 4

使用內置函數獲取IEEE 754格式尾數有效位的直接方法是：

In [2]: u=24.54883

In [3]: bin(u.as_integer_ratio()[0])
Out[3]: '0b11000100011001000000000011111011101010001000001001101'

In [4]: u=.625

In [5]: bin(u.as_integer_ratio()[0])
Out[5]: '0b101'

您獲得0b1 +尾數，而0b1 0。