Python 如何将二进制（字符串）转换为浮点值？

我想把二进制数转换成浮点数。下面是一个可能性的例子：

>>> float(-0b1110)

提供正确的输出：

-14.0

不幸的是，我使用的是二进制字符串，也就是说，我需要类似于

float（'-0b1110'）

但是，这不起作用：

浮动（'-0b1110'） 回溯（最近一次呼叫最后一次）： 文件“”，第1行，在 ValueError:浮点（）的文本无效：-0b1110 我尝试使用

binascii.a2b_qp（string[，header]）

将引用的可打印数据块转换回二进制并返回二进制数据。但最终，我得到了同样的错误：

浮动（binascii.a2b_qp（'-0b1110'）） 回溯（最近一次呼叫最后一次）： 文件“”，第1行，在 ValueError:浮点（）的文本无效：-0b1110 我理解输出数字是整数的情况，但是如果我想得到数字12.546呢？那么二进制字符串的函数调用是什么样子的呢

float(int('-0b1110',0))

这对我很有用

如果您有一个表示浮点数而不是整数的64位字符串，则可以执行三步转换-第一步将字符串转换为整数，第二步将其转换为8字节字符串，第三步将这些位重新解释为浮点

>>> import struct
>>> s = '0b0100000000101001000101111000110101001111110111110011101101100100'
>>> q = int(s, 0)
>>> b8 = struct.pack('Q', q)
>>> struct.unpack('d', b8)[0]
12.546

当然，您可以将所有这些步骤组合成一行

>>> s2 = '0b1100000000101100000000000000000000000000000000000000000000000000'
>>> struct.unpack('d', struct.pack('Q', int(s2, 0)))[0]
-14.0

您可以使用eval（“”），然后根据需要将其转换为float。例如：

>> eval('-0b1110')
-14
>> float(eval('-0b1110'))
-14.0

---

通过在内置函数中将基数设置为2，可以将字符串形式的二进制数转换为整数，但是需要先去掉

0b

。然后，您可以将结果传递到

float（）

以获得最终结果：

>>> s = '-0b1110'
>>> float(int(s.replace('0b', ''), 2))
-14.0

edit:显然，只有在Python 2.5及以下版本上才需要去掉

0b

，Mark的回答在Python 2.6上效果很好，但我在Python 2.5上看到的是：

>>> int('-0b1110', 2)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 2: '-0b1110'

>>int（'-0b1110'，2）
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“”，第1行，在
ValueError:基为2的int（）的文本无效：'-0b1110'

另一个选择是

from ast import literal_eval

float_str = "-0b101010101"
result = float(literal_eval(float_str))

---

与内置的“eval”不同，literal_eval即使在用户输入上也可以安全运行，因为它只能解析Python文本，不会执行表达式，这意味着它也不会调用函数。

在您的一条评论中，您指出二进制数表示8字节长的IEEE 754 binary64格式的浮点数。但是，这与作为示例显示的

-0b1110

值不一致，因此我忽略了它，并使用我自己的格式正确的输入数据作为示例，以测试下面显示的答案

基本上，首先将二进制字符串转换为整数值，然后再转换为原始字节字符串，然后将原始字节字符串传递给

struct.unpack（）

，以便最终转换为浮点值。下面显示的

bin\u to\u float（）

函数驱动该过程。尽管没有说明，二进制输入字符串参数的前缀可以是

'0b'

from codecs import decode
import struct


def bin_to_float(b):
    """ Convert binary string to a float. """
    bf = int_to_bytes(int(b, 2), 8)  # 8 bytes needed for IEEE 754 binary64.
    return struct.unpack('>d', bf)[0]


def int_to_bytes(n, length):  # Helper function
    """ Int/long to byte string.

        Python 3.2+ has a built-in int.to_bytes() method that could be used
        instead, but the following works in earlier versions including 2.x.
    """
    return decode('%%0%dx' % (length << 1) % n, 'hex')[-length:]


def float_to_bin(value):  # For testing.
    """ Convert float to 64-bit binary string. """
    [d] = struct.unpack(">Q", struct.pack(">d", value))
    return '{:064b}'.format(d)


if __name__ == '__main__':

    for f in 0.0, 1.0, -14.0, 12.546, 3.141593:
        print('Test value: %f' % f)
        binary = float_to_bin(f)
        print(' float_to_bin: %r' % binary)
        floating_point = bin_to_float(binary)  # Round trip.
        print(' bin_to_float: %f\n' % floating_point)

这对我有用。 使用Python3.4测试：

def float_to_bin(num):
    return bin(struct.unpack('!I', struct.pack('!f', num))[0])[2:].zfill(32)

def bin_to_float(binary):
    return struct.unpack('!f',struct.pack('!I', int(binary, 2)))[0]

float_to_bin(bin_to_float(float_to_bin(123.123))) == float_to_bin(123.123)
>>> True

---

很好，但请看我答案中的ast.literal\u eval-这是一个有趣的技巧。根据维基百科0 10000000 1001001000001111111011，这是圆周率的值，精确到24位。>>>浮点数（整数（'0B01000000000001001000011111011'，0'）1078530011。0@wim否则，如果in只能得到整数部分，那么转换为float又有什么意义呢？但是Python无论如何都不支持二进制浮点，所以这些解决方案（包括

ast.literal\u eval

）都不起作用。@nvm，这个问题以整数二进制常量为例。这与浮点二进制的要求完全不符，因为-14.0的表示形式不是-0b1110。@MarkRansom是问题的最后一部分，我引用“我理解输出数字是整数的情况，但是如果我想得到数字12.546呢？那么函数调用二进制字符串应该是什么样子？”

12.546

的二进制表示形式是什么样的——是IEEE 754二进制32还是二进制64？如果不是，二进制点是如何表示的，或者它在字符串中的假定位置在哪里？浮点12.546的二进制表示是IEEE 754 binary64.OK，但

'0b10110011000000'

是

-14.0

的IEEE 754 binary64表示，而不是“-0b1110”。实际上，

-14.0

的IEEE 754二进制64表示法是

'110000000000000000000000000000000000000000000000000000'

（在我之前的评论中，显示的数字是little endian解释，但提出的观点保持不变）。这很好。正是我想要的，谢谢！你不应该去掉前缀“0b”，你应该通过传递基数0来使用它。我使用了这个代码和“0B001111100000000000000000000000000000”，它应该是1.0 IEEE-754，但我得到了1065353216.0？我糟糕的文字评估想要小端表示而不是大端表示？