C# 四个字节十六进制数和单精度浮点数之间的相互转化

最新推荐文章于 2025-06-13 10:37:17 发布

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本文深入解析了IEEE754标准在单精度浮点数表示中的应用，详细介绍了C#中浮点数与字节数组间的转换方法，并提供了适用于单片机环境的浮点数转换函数，确保数据在串口通讯中的准确传输。

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即是所谓的IEEE754标准,这也是大多数硬件存储浮点数的标准。单精度浮点数占4个字节，表示范围为：在负数的时候是从 -3.402823E38 到 -1.401298E-45，而在正数的时候是从 1.401298E-45 到 3.402823E38 。

一、在C#中的转换函数为：

1,由四个字节的十六机制数组转浮点数：

byte[] bytes = new byte[4];

BitConverter.ToSingle(bytes, 0);

2,由浮点数转数组：

byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(floatValue);

1》这种转换方法经常用于串口通讯中，表示范围足够各种传感器数值传输及工控场合，将要发送的浮点数据转换为4个字节的十六机制数，然后由串口发出，在接收端再将其转换为浮点数。

2》单片机或非.net环境下使用转换程序则不能调用BitConverter类！

二、提供以下代码以供转换：

1》未修改过的如下：可以在C#中直接调用而不用库函数

public static float ToFloat(byte[] data)
{
float a = 0;
byte i;
byte[] x = data;
unsafe
{
void* pf;
fixed (byte* px = x)
{
pf = &a;
for (i = 0; i < data.Length; i++)
{
*((byte*)pf + i) = *(px + i);
}
}
}


return a;
}

public static byte[] ToByte(float data)
{
unsafe
{
byte* pdata = (byte*)&data;
byte[] byteArray = new byte[sizeof(float)];
for (int i = 0; i < sizeof(float); ++i)
byteArray[i] = *pdata++;

return byteArray;
}
}

2》如果对工程进行直接编译会报出一下错误：这是因为C#默认不提供指针支持，只有在不安全代码的形式下才可以用指针。

错误 1 不安全代码只会在使用 /unsafe 编译的情况下出现 E:\Visual Studio 2008\Projects\TEST\testOfFloatConsolt\testOfFloatConsolt\Program.cs 26 13 testOfFloatConsolt
这时选择VS的菜单栏中的项目->"Project"属性->生成->常规->允许不安全代码 勾选即可

三、单片机串口通讯浮点转换函数

我在AVR串口通信协议中用到了这部分，直接将单片机的运算结果（浮点类型）转换为（字节类型）嵌入串口通信协议中，上传至上位机。

下面为符合IEEE754标准将浮点数转换为四个字节的数组的函数源代码：已经用于mega16单片机的串口通信中。

WinAVR-20090313测试通过：

void FloatToByte(float floatNum,unsigned char* byteArry)
{
char* pchar=(char*)&floatNum;
for(int i=0;i<sizeof(float);i++)
{
*byteArry=*pchar;
pchar++;
byteArry++;
}
}

四、下面为符合IEEE754标准的由四个字节型数组转化为相应的浮点数

WinAVR-20090313测试通过：

float ByteToFloat(unsigned char* byteArry)
{
return *((float*)byteArry);
}

调用测试方法：其中USART_Transmit();为向串口发送的函数。

unsigned char floatToByte[4];
FloatToByte(12.15,floatToByte);
float a=ByteToFloat(floatToByte);
FloatToByte(a,floatToByte);
USART_Transmit(floatToByte[0]); 
USART_Transmit(floatToByte[1]); 
USART_Transmit(floatToByte[2]);
USART_Transmit(floatToByte[3]);

在上位机用串口进行读取时调用

BitConverter.ToSingle(bytes, 0);

就会转换成12.15，测试方法可以随着需求改变。