Python中的十进制转二进制半精度IEEE 754

Question

我只能使用 struct.pack 模块将十进制数转换成单精度IEEE754格式的二进制数，或者使用 numpy.frombuffer 将浮点数（float16或float32）转换为二进制数。

但是，是否有可能使用 Numpy 将十进制数转换为半精度浮点数的二进制数呢？

我需要打印出转换后的结果，例如当我输入 "117.0" 时，应该打印出 "0101011101010000"。

- Kaio

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np.float16('2.3') 对我来说可以正常工作。你能否澄清你的问题？也许展示一下你尝试的例子会更好理解。 - Mark Dickinson

相关：浮点数转换为16位二进制补码，Python - jfs

float16 方法不会将数值从十进制转换为二进制。例如，我想要将 100.25（十进制）转换为 IEEE754 半精度的二进制形式，而不是十进制形式。 - Kaio

Answer 1

如果我输入“117.0”，它应该输出“0101011101010000”。

>>> import numpy as np
>>> bin(np.float16(117.0).view('H'))[2:].zfill(16)
'0101011101010000'

.view('H') 方法将占用 float16 值的内存重新解释为无符号整数。

- jfs

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这个解决方案可行，谢谢！我现在会尝试理解你的代码。 - Kaio

@Kaio：我建议使用Python REPL逐步执行代码并查看中间结果。同时使用help()命令，查看相应的docstrings，例如help(''.zfill)。 - jfs

@jfs，您能否稍微解释一下这里使用的视图函数，或者提供文档链接？ - anirudh

Answer 2

建议按照Mark Dickinson提出的float16方法，再使用tostring()方法获取所需的二进制表示：

data = numpy.float16(2.3).tostring()

- dlask

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如果我运行以下代码：`import numpy as npb=np.float16(2.3).tostring() print b`，它只会打印出一个"?@"，没有二进制数字。 - Kaio

我需要打印转换的结果，所以如果我输入“117.0”，它应该打印出“0101011101010000”。 - Kaio

@Kaio: 啊，这很有帮助，谢谢。你能否编辑你的问题并添加一个例子？听起来你想要类似于'{:016b}'.format(struct.unpack('<H', np.float16('117.0').tobytes())[0])这样的东西，尽管可能有更短的方法来实现这一点。 - Mark Dickinson

@MarkDickinson 您的解决方案值得成为（被接受的）答案。 - dlask

@MarkDickinson：是的，我正在使用NumPy 1.8.2。现在你的解决方案也可以了，非常感谢Mark！ - Kaio