在 Go 中,将 []float64
与 []byte
相互转换需要特别注意内存布局和字节序问题。以下是几种实现方法:
方法一:使用 encoding/binary 包(推荐)
Float Slice 转 Byte Slice
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import (
"encoding/binary"
"math"
)
func Float64SliceToBytes(floats []float64) []byte {
buf := make([]byte, 8*len(floats))
for i, f := range floats {
binary.LittleEndian.PutUint64(buf[i*8:], math.Float64bits(f))
}
return buf
}
Byte Slice 转 Float Slice
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func BytesToFloat64Slice(bytes []byte) []float64 {
floats := make([]float64, len(bytes)/8)
for i := range floats {
floats[i] = math.Float64frombits(binary.LittleEndian.Uint64(bytes[i*8:]))
}
return floats
}
方法二:使用 unsafe 包(高性能但不安全)
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import (
"reflect"
"unsafe"
)
func Float64SliceToBytesUnsafe(floats []float64) []byte {
header := *(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&floats))
header.Len *= 8
header.Cap *= 8
return *(*[]byte)(unsafe.Pointer(&header))
}
func BytesToFloat64SliceUnsafe(bytes []byte) []float64 {
header := *(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&bytes))
header.Len /= 8
header.Cap /= 8
return *(*[]float64)(unsafe.Pointer(&header))
}
警告:unsafe 方法虽然性能高,但会绕过类型安全检查,使用时需要确保字节对齐和长度正确。
方法三:使用 bytes.Buffer 和 binary.Write/Read
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import (
"bytes"
"encoding/binary"
)
func Float64SliceToBytesBuffer(floats []float64) ([]byte, error) {
buf := new(bytes.Buffer)
err := binary.Write(buf, binary.LittleEndian, floats)
if err != nil {
return nil, err
}
return buf.Bytes(), nil
}
func BytesToFloat64SliceBuffer(bytes []byte) ([]float64, error) {
buf := bytes.NewReader(bytes)
floats := make([]float64, len(bytes)/8)
err := binary.Read(buf, binary.LittleEndian, &floats)
if err != nil {
return nil, err
}
return floats, nil
}
完整示例
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package main
import (
"encoding/binary"
"fmt"
"math"
)
func main() {
// 原始float slice
floats := []float64{3.14159, 2.71828, 1.61803, 0.57721}
// 转换为byte slice
bytes := Float64SliceToBytes(floats)
fmt.Printf("Floats: %v\nBytes: %v\n", floats, bytes)
// 转换回float slice
newFloats := BytesToFloat64Slice(bytes)
fmt.Printf("Converted back: %v\n", newFloats)
// 验证是否一致
fmt.Println("Equal:", floatsEqual(floats, newFloats))
}
func Float64SliceToBytes(floats []float64) []byte {
buf := make([]byte, 8*len(floats))
for i, f := range floats {
binary.LittleEndian.PutUint64(buf[i*8:], math.Float64bits(f))
}
return buf
}
func BytesToFloat64Slice(bytes []byte) []float64 {
floats := make([]float64, len(bytes)/8)
for i := range floats {
floats[i] = math.Float64frombits(binary.LittleEndian.Uint64(bytes[i*8:]))
}
return floats
}
func floatsEqual(a, b []float64) bool {
if len(a) != len(b) {
return false
}
for i := range a {
if a[i] != b[i] {
return false
}
}
return true
}
性能比较
-
encoding/binary 方法:
- 安全可靠
- 适用于所有平台
- 性能中等
-
unsafe 方法:
- 性能最高(零拷贝)
- 不安全,需要确保字节对齐
- 平台依赖性风险
-
bytes.Buffer 方法:
- 使用简单
- 性能较低(因为有额外的缓冲区操作)
- 适合小数据量或IO操作
注意事项
- 字节序问题:不同系统可能使用不同字节序(大端/小端),需要统一
- 内存对齐:确保
byte slice
长度是8的倍数(float64占8字节) - 浮点数精度:转换过程不会损失精度
- 安全性:
unsafe
方法需要谨慎使用
选择哪种方法取决于您的具体需求:安全性优先选择encoding/binary
,性能优先选择unsafe
,简单性优先选择bytes.Buffer
。
本文网址: https://golangnote.com/topic/323.html 转摘请注明来源