Преобразование байтов в Int64s/Floats/Double в Haskell

Я пытаюсь проанализировать формат двоичного файла в Haskell (формат списка двоичных свойств Apple), и одна из вещей, требуемых форматом, — обрабатывать последовательности байтов как (а) беззнаковые 1-, 2- или 4- байтовые целые числа; (b) знаковые 8-байтовые целые числа; (c) 32-битные floats; и (d) 64-битные doubles. Преобразование последовательностей байтов в целые числа без знака выполняется легко, и даже работа с целыми числами со знаком не будет ужасной. Но для целых чисел со знаком и особенно для Floats и Doubles я действительно не хочу реализовывать логику самостоятельно. Мне удалось найти функции int2Float# :: Int# -> Float# и int2Double# :: Int# -> Double# в GHC.Prim, но они не кажутся идеальными (мне особенно не хочется работать с неупакованными типами). Я надеюсь, что есть какой-то способ использовать [Word8] или Word32s/Word64s. Существуют ли какие-либо функции типа Word32 -> Float, Word64 -> Double, Word64 -> Int64 или подобные?


haskell bits
person Antal Spector-Zabusky    schedule 10.01.2011    source источник

Ответы (2)


arrow_upward
5
arrow_downward

Если вы не в курсе, fromIntegral прекрасно преобразует интегралы. Кроме того, пакет binary и связанный с ним data-binary-ieee754 очень применимы к вашей проблеме.

λ> :set -XOverloadedStrings
λ> import           Data.Binary.Get       (runGet)
λ> import qualified Data.Binary.IEEE754   as I
λ> runGet I.getFloat32le "\STX\SOH\SOH\SOH"
2.369428e-38
λ> runGet I.getFloat32le "\STX\SOH\SOH\SOHtrailing characters are ignored"
2.369428e-38
λ> runGet I.getFloat32le "\STX\SOH\SOH" -- remember to use `catch`:
*** Exception: Data.Binary.Get.runGet at position 0: not enough bytes
CallStack (from HasCallStack):
  error, called at libraries/binary/src/Data/Binary/Get.hs:351:5 in binary-0.8.5.1:Data.Binary.Get
person Thomas M. DuBuisson    schedule 10.01.2011
comment
Похоже, что Data.Binary.IEEE754 эффективно действует unsafePerformIO $ peek . castPtr . poke, что почти так же безопасно, как unsafeCoerce. Тем не менее, это полезно — это означает, что -0 и NaN на самом деле корректно передаются туда-обратно. - person ephemient; 10.01.2011
comment
И новичкам не нужно знать/непосредственно использовать unsafeCoerce. - person Thomas M. DuBuisson; 10.01.2011
comment
Я не знал, что fromIntegral будет работать с типами с фиксированной шириной — мне нужно было это проверить. - person Antal Spector-Zabusky; 10.01.2011
comment
Вдохновленный этим вопросом, я выпустил на Hackage пакет, который реализует переинтерпретацию приведения типов и старается быть в курсе самой быстрой из известных реализаций: hackage.haskell.org/package/reinterpret-cast - person nh2; 30.04.2014

arrow_upward
1
arrow_downward

Unsafe.Coerce.unsafeCoerce может конвертировать между типами, например reinterpret_cast<> в С++. Используйте с осторожностью.

В противном случае вы можете реализовать свое собственное декодирование IEEE-754, используя RealFloat.

bitsAsIEEE754 :: (Bits a, Integral a, RealFloat b) => a -> b
bitsAsIEEE754 word =
    assert (floatRadix float == 2) $
    assert (bitSize word == 1 + es + ms) $
    assert (1 `shiftL` es == maxE - minE + 3) $
    float
  where
    ms = floatDigits float - 1
    (minE, maxE) = floatRange float
    es = length $ takeWhile (< maxE - minE + 2) $ iterate (* 2) 1
    sgn = if testBit word (ms + es) then negate else id
    e = fromIntegral $ word `shiftR` ms .&. (1 `shiftL` es - 1)
    nor = if e == 0 then id else flip setBit ms
    m = sgn . toInteger . nor $ word .&. (1 `shiftL` ms - 1)
    float = encodeFloat m $ max minE (e + minE - 1) - ms - 1

По крайней мере, с моим GHC невозможно создать -0 и NaN с помощью encodeFloat, но все остальное должно работать.

person ephemient    schedule 10.01.2011
comment
unsafeCoerce не подходит для целочисленного преобразования с плавающей запятой ‹-›, см. and-from-haskell-floa">этот вопрос и здесь. - person nh2; 30.04.2014