【题外话】

【题外话】

C#中的基础数据类型并从未内置于c#言语中,而松开于.net freamework.

多年来实验室要自己修改C3D(The 3D Biomechanics Data
Standard)文件,尽管从英特网找到了四个叫c3d4sharp的类库,那么些类库单纯读取C3D文件的话还是能够,然则假设要达成修改大概创造C3D文件就相比艰巨了。同偶然候c3d4sharp达成得比较轻松,非常多C3D文件里有个别数据都不补助。幸亏C3D文件总体不是很复杂,于是自个儿就起来重新写了五个C3D文件读写的库,以前在codeplex上创设了个门类叫C3D.NET。

不久前在做C3D文件的剖判,好奇异的是文件中居然存款和储蓄了CPU的类型,原本不以为然,结果后来读取多少个文书发掘浮点数全体读取错误。查了下开采就算在上世纪80年份就建议了IEEE754要合併浮点数标准,然而到现行反革命依旧有计算机应用区别措施存款和储蓄浮点数。在好几非IEEE754标准的计算机发生的二进制文件中,假诺得到任何Computer中读取,假设不实行非常的改动,大概产生数据失实等难题。

C#有十五个约定义类型,个中10个是值类型,七个是引用类型(string和object)

 

 

一、值类型

【小说索引】

【小说索引】

 

  1. C3D文件格式的构造
  2. C3D文件头的布局
  3. C3D文件参数集合的构造
  4. C3D文件数量区域的布局
  5. 使用C3D.NET读写文件示例
  1. IEEE754标准浮点数字的蕴藏详解
  2. VAX及IBM浮点数字的存放和退换
  3. 双精度浮点数的拍卖

值类型

 

 

数据类型

【一、C3D文件格式的布局】

【一、IEEE754标准浮点数字的积攒详解】

名称

首先说C3D文件全部不是很复杂,也从可是多头眼昏花的定义,C3D的文书档案格式能够从其官方网址下载或在线阅读。首先C3D文件是以Section为单位存款和储蓄的,每二个Section固定为512字节。Section一定是按顺序存款和储蓄的,可是风趣的是,Section的序号是从1起来的,并不是0。C3D文件分为三部分,分别是Section
ID = 1的C3D文件头(固定为八个Section,512字节),Section
ID一般等于2(在文件头内会交到)的C3D参数会集以及Section
ID不领会等于几(在文书头和参数群集中都会提交)的C3D数据部分。

对于x86等广泛的CPU,都以使用IEEE754存款和储蓄和计量浮点型的,当然在.NET平新竹浮点型也是IEEE754典型的。首先想起下本科时学过的微管理器组成原理,查了下课本发掘是之类介绍IEEE754浮点数的仓库储存的(唐朔飞版课本233页):

CTS类型

不过C3D也会有很复杂的地点,贰个是关于整型的采用,能够使用使用有暗记的(Int16),也得以利用无符号的(UInt16),只不过前面一个能储存的数据量要多一些罢了,既然那样,不知怎么当初还要采纳有号子的整型。并且最关键的是,文书档案内并未有任何标志能提出文档使用的是何种整型。官方给出的消除方法是,能够依据比如帧总的数量、帧索引等看清,假诺读出负数,则动用无符号的,不然选用有暗记的。

图片 1

说明

另叁个是C3D文件能在差异等级次序的CPU上变化,那表现于不相同CPU大概利用的字节序(Endian)和浮点数字不相同,比方我们用的CPU都以利用Little-Endian以及IEEE754的浮点数规范。从英特网查还开采有DEC
(VAX)以及IBM等CPU选用不一致的浮点数标准,详见作者事先一篇文章:。而C3D则是援救3类CPU,IntelCPU选拔Little-Endian以及IEEE754标准的浮点数,DEC
(VAX)采纳的Little-Endian以及故意的浮点数,MIPS
(SGI)接纳的Big-Endian以及IEEE754标准的浮点数,所以在读取文书档案的时候大概需求特别开展拍卖,在第一节会详细表明。

在那之中,S为数符,它表示浮点数的正负,但与其立竿见影位(倒数)是分离的。阶码用移码表示,阶码的真值都被抬高三个常数(偏移量),如短实数、长实数和近日实数的偏移量用十六进制表示分别为7FH、3FFH和3FFFH。尾数部分平常都是规格化表示,即非“0”的平价位最高位一连1。

范围

 

以单精度浮点数为例,要是字节查六柱预测应是之类这些样子的,数符占第1字节的第四位,阶码占第1字节的后7位及第二字节的第二位,其他都以倒数。

  有符号

【二、C3D文件头的结构】

SEF      S        EEEEEEEE        FFFFFFF        FFFFFFFF        FFFFFFFF
bits     1        2      9        10                                    32
bytes    byte1           byte2                   byte3           byte4

    整数

率先来讲第一部分,也等于C3D的文本头,C3D的公文头一定只占1个Section,即一定的512字节,所以假如读取前512字节就足以把方方面面头数据获得到了。尽管各样Section有512字节之多,不过对于C3D的公文头只占了很少的一有个别,在文件头中有多量赤手的区域。在这之中第一有的是文本头参数部分,内容如下:

借使设数符为S,阶码为E,尾数的小数部分为F,那么可以通过位运算获得那肆位:

sbyte    

图片 2

Double S = (byte1 & 0x80) >> 7;
Double E = ((byte1 & 0x7F) << 1) + ((byte2 & 0x80) >> 7);
Double F = ((byte2 & 0x7F) << 16) + (byte3 << 8) + byte4;

System.Sbyte 

字节 类型 说明
00H Byte 参数集合开始的Section ID(通常为0x02,但也不一定)
01H Byte 文件标识(固定为0x50)
02H-03H Int16 每帧里3D坐标点的个数
04H-05H Int16 每帧里模拟测量的个数
06H-07H Int16 第1帧的序号(最小为1)
08H-09H Int16 最后1帧的序号
0AH-0BH Int16 最大插值差距
0CH-0FH Single 比例因子(正数表示存储的帧为整数帧,负数为浮点帧)
10H-11H Int16  数据区域开始的Section ID
12H-13H Int16 每帧模拟采样个数
14H-17H Single 帧率

是因为阶码用移码表示,所以实际的阶码则是E –
0x7F。而尾数由于是规格化的表示,就要倒数标准成为(1.FFFFF……FF)2,但只存小数点之后的一部分。由于1
/ 2 + 1 / 4 + 1 / 8 + … + 1 / n = 1 – 1 /
2n,所以能够尾数M(M = 1.0 + F)的范围为1 <= M <= 2 – 1
/ 223

8位有标识的大背头

在此之后的第二有的,约等于储存的事件,听上去应该占非常多字节,然而出于限制了风云数量最多不能够超过二十一个,同时事件名称最长为4字节,所以事件部分也只占比很少的上空。由于C3D首要是为着记录运动的数额,大概在里头有大多相比较关键的地点,事件正是用来标识出这么些地点的。贰个平地风波包罗七个内容,分别是最长四字节的事件名称、一字节的事件是还是不是应当显得的情景以及贰个四字节的单精度浮点数表示事件出现的时日。

于是可经过如下的公式来测算浮点数的值,在那之中,C是尾数标准化后减少的常量,B是移码的偏移量,可见A、B、C分别为A
= 2、B = 0x7F以及C = 1.0。

-128~127(-2^7~2^7-1)

字节 类型 说明
12AH-12BH Int16 事件名是否支持4字节(支持为0x3039,不支持为0)
12CH-12DH Int16 事件数量(最大为18)
130H-176H Single[] 按事件顺序存储的每个事件发生的时间(第1个帧为0.0s)
178H-188H Byte[] 按事件顺序存储的每个事件是否应该显示(1为显示,0为不显示)
18CH-1D2H Char[] 按事件顺序存储的每个事件的名称(每个事件占4字节)
V = (-1)^S * (F + C) * A^(E - B)

short

 

看得出,浮点数就一纸空文0的定义了,所以只能用极端小来代表,同期为了表示无穷大,规定E取值范围为0
< E < 0xFF,即-0x7F < (E – B) < 0x80。

System.Int16

【三、C3D文件参数集结的组织】 

因而,当E = 0xFF时,指数最大,规定F = 0时为无穷值,当中又有S =
0为正无穷以及S = 1为负无穷;而F != 0时为无用数字(NaN)。

15个人有号子的整数

C3D文件存款和储蓄了汪洋的参数,其使用了近似目录的章程存款和储蓄了参数,但是万幸唯有一流。即参数部分只有参数组和参数,何况每一种参数组里只能有参数不可能再包涵参数组,每种参数必须在一个参数组内。参数集合初叶于文件头中的第二个字节表示的Section
ID,平常为2,然而也不自然,有的文件会在文书头后留出空白,然后参数集结初阶的Section
ID就滞缓了。所以判定是或不是为C3D文件千万不要一同初读进去个Int16然后剖断是否0x5002,而绝对要矢口不移第四个字节是还是不是0x50,分明参数会集的职位也应当要依赖文件的率先字节来。

当E = 0时,指数最小,规定F = 0时为0,其中又有S = 0为正0以及S = 1时为-0。

-32768~32767(-2^15~2^15-1)

而对于参数集合,初步的4字节概念如下:

只是表示相当小的数字,允许当E = 0时非标准化的尾数存在。即当E = 0且F
!=0时,V = (-1)^S * F * A^-126。

int

字节 类型 说明
00H Byte 第一个参数所在的Section在整个参数集合中的位置(通常为0x01,说明开头4字节之后就是第一个参数)
01H Byte 参数集合部分标识(固定为0x50)
02H Byte 参数集合所占Section数量
03H Byte 生成文件的CPU类型(0x54为Intel,0x55为DEC (VAX, PDP-11),0x56为MIPS (SGI/MIPS))
二进制表示 十六进制表示 含义 十进制表示
0 11111111 00000000000000000000000 7F 80 00 00 正无穷 +∞ 
1 11111111 00000000000000000000000 FF 80 00 00 负无穷 -∞ 
0 00000000 00000000000000000000000 00 00 00 00 +0 0
1 00000000 00000000000000000000000 80 00 00 00 -0 0
0 00000000 00000000000000000000001 00 00 00 01  最小正数  1.401298E-45
0 11111110 11111111111111111111111 7F 7F FF FF 最大值 3.402823E+38
1 11111110 11111111111111111111111 FF 7F FF FF 最小值 -3.402823E+38
0 01111111 00000000000000000000000 3F 80 00 00 +1 1

System.Int32

中间前2个字节官方说一贯忽略就行,可是为了协作在写入的时候照旧要写进去的。第3字节其实大家按梯次读到头也不必要以此数据。那在那之中重视的是CPU类型,由于分化CPU类型接纳的字节序以及存款和储蓄的浮点数字有所分歧,所以大家还亟需基于CPU类型举行相应的拍卖。

而二进制小数转十进制小数的乘除能够从来按整数的转移来做,然后除以2n就可以,n在此地其实正是尾数的尺寸,为23。

三10位有暗号的大背头

对于英特尔和DEC生成的文书档案,都以应用Little-Endian字节序存款和储蓄的文书档案,所以必然要使用Little-Endian来读取Int16、Single等类型;而MIPS则接纳的Big-Endian字节序存款和储蓄文书档案,所以在读取的时候自然要一口咬定当前计算机默许的字节序以及文书档案选拔的字节序。

由此,有了上述的这几个音讯,我们就能够将浮点数字与字节数组相互转变了(本文假定给定的字节数组都以Litten-Endian):

-2147483648~2147483647(-2^31~2^31-1)

而对于英特尔和MIPS生成的文书档案,对于浮点数字的囤积都以采纳规范的IEEE754浮点数字,对于.NET来说不需求开始展览其它管理;而DEC生成的文书档案则动用特有浮点数,必要将4个字节全部读取现在再实行非常的调换,调换方法见我以前的篇章:。

 1 Single ToSingle(Byte[] data)
 2 {
 3     Double a = 2.0;
 4     Double b = 127.0;
 5     Double c = 1.0;
 6     Double d = -126.0;
 7 
 8     Byte byte1 = data[3];
 9     Byte byte2 = data[2];
10     Byte byte3 = data[1];
11     Byte byte4 = data[0];
12 
13     Double s = (byte1 & 0x80) >> 7;
14     Double e = ((byte1 & 0x7F) << 1) + ((byte2 & 0x80) >> 7);
15     Double f = ((byte2 & 0x7F) << 16) + (byte3 << 8) + byte4;
16     Double m = f / Math.Pow(2, 23);
17 
18     if (e == 0xFF && f == 0) return (s == 0 ? Single.PositiveInfinity : Single.NegativeInfinity);
19     if (e == 0xFF && f != 0) return Single.NaN;
20     if (e == 0x00 && f == 0) return 0;
21     if (e == 0x00 && f != 0) return (Single)((s == 0 ? 1.0 : -1.0) * m * Math.Pow(a, d));
22 
23     return (Single)((s == 0 ? 1.0 : -1.0) * (c + m) * Math.Pow(a, e - b));
24 }
25 
26 Byte[] GetBytes(Single num)
27 {
28     Double a = 2.0;
29     Double b = 127.0;
30     Double c = 1.0;
31     Double d = Math.Log(2);
32 
33     Int32 s = (num >= 0 ? 0 : 1);
34 
35     Double v = Math.Abs(num);
36     Int32 e = (Int32)(Math.Log(v) / d + b);
37 
38     Double m = (v / Math.Pow(a, e - b)) - c;
39     Int32 f = (Int32)(m * Math.Pow(2, 23));
40 
41     Byte[] data = new Byte[4];
42     data[3] = (Byte)((s << 7) + ((e & 0xFE) >> 1));
43     data[2] = (Byte)(((e & 0x01) << 7) + ((f & 0x007F0000) >> 16));
44     data[1] = (Byte)((f & 0x0000FF00) >> 8);
45     data[0] = (Byte)(f & 0x000000FF);
46 
47     return data;
48 }

long

在此之下就存款和储蓄着全数的参数了,参数分为两类,分别是参数组和参数。

上述的浮点数转字节数组无法支撑NaN和非标准化的事态,当然也能够和煦决断下。当然了,上面说了这么多依旧为着介绍下面三种浮点数做铺垫。假如完成系统浮点数与字节数组调换的话,用上边这种格局转换就比不上用System.BitConverter来的低价了。

System.Int64

对此参数组,要存款和储蓄以下6个内容:

 

64人有号子的卡尺头

字节 类型 说明
00H SByte 参数组名称长度(如果为负数则表示该参数组锁定请不要修改,而长度为绝对值)
01H SByte 参数组ID的负数
02H – … Char[] 参数组名称(仅包含大写字母、0-9以及下划线_)
… + 1 – … + 2 Int16 下一参数组/参数的偏移(包含本内容的2字节)
… + 3 Byte 参数组描述长度
… + 4 –  Char[] 参数组描述内容(ASCII码)

【二、VAX及IBM浮点数字的囤积和调换】

-2^63~2^63-1

C3D文件未有规定三个参数组前面跟另三个参数组依旧跟该参数组里的有所参数,所以读取的时候要注意下。而参数的内容则与参数组基本一致,只是在下一参数组/参数的舞狮与参数组描述长度之间贮存着该参数的莫过于数目罢了,由于地点描述起来太费事了,这里就不写了。

首先还是按字节看下VAX和IBM浮点型的存款和储蓄:

无符号整数

字节

VAX单精度浮点:

byte

类型

SEF         S        EEEEEEEE        FFFFFFF        FFFFFFFF        FFFFFFFF
bits        1        2      9        10                                    32
bytes       byte2           byte3                   byte0           byte1

System.Byte

说明

IBM单精度浮点:

8位无符号的整数

在此之前的开始和结果

SEF         S        EEEEEEE        FFFFFFFF        FFFFFFFF        FFFFFFFF
bits        1        2     8        9                                      32
bytes       byte1                   byte2           byte3           byte4

0~255(0~2^8-1)

 

非常有意思的是,VAX存款和储蓄的布局并不是按顺序存款和储蓄的,而是接纳了一种叫做Middle-Endian的蕴藏方式来积攒(并非字节序):对于四字节来讲其顺序正是2301,八字节为23016745,十六字节为23016745AB89EFCD。但是总体来讲,VAX浮点型与IEEE754仍然很类似的,举个例子VAX也要进行标准化,不过其标准成为(0.1FFFFF..FF)2,所以上述的C就为0.5,其尾数M的界定即为44%<= M <= 1 – 1 /
224;而同一时间其也并不曾规定无穷大,无需单独为Infiniti大留出最大的阶码,所以上述的B为0x80。

ushort

Int16

而IBM单精度浮点则与上述二种差距更加大。首先其阶码并非8位,而是7位,由于仍然利用移码存款和储蓄的阶码,所以其缩减的不能够是127依然128,而是64,所以其与VAX同样,也不曾无穷值的代表。除却,其亦非以2为底计算阶码的,而是以16为底,并且其尚未标准化倒数的渴求(当然那也与其以16为底有关),所以无需对倒数举行加减运算,其范围为1/16
<= M <= 1- 1 / 224

System.UInt16

下一参数组/参数的摇摆(包蕴本内容的2字节)

以下是促成VAX浮点字节数组与系统浮点数字互相转化的类:

15人无符号的整数

 

图片 3图片 4

0~2^16-1

Byte

 1 using System;
 2 
 3 namespace DotMaysWind.Numerics
 4 {
 5     /// <summary>
 6     /// VAX单精度浮点数字
 7     /// </summary>
 8     /// <remarks>
 9     /// SEF         S        EEEEEEEE        FFFFFFF        FFFFFFFF        FFFFFFFF
10     /// bits        1        2      9        10                                    32          
11     /// bytes       byte2           byte1                   byte4           byte3
12     /// </remarks>
13     public struct VAXSingle
14     {
15         #region 常量
16         private const Int32 LENGTH = 4;
17         private const Double BASE = 2.0;
18         private const Double EXPONENT_BIAS = 128.0;
19         private const Double MANTISSA_CONSTANT = 0.5;
20         private const Double E24 = 16777216.0;
21         #endregion
22 
23         #region 字段
24         private Byte[] _data;
25         #endregion
26 
27         #region 构造方法
28         /// <summary>
29         /// 初始化新的VAX单精度浮点数字
30         /// </summary>
31         /// <param name="data">VAX单精度浮点数字字节数组</param>
32         /// <param name="startIndex">数据起始位置</param>
33         public VAXSingle(Byte[] data, Int32 startIndex)
34         {
35             this._data = new Byte[VAXSingle.LENGTH];
36             Array.Copy(data, startIndex, this._data, 0, VAXSingle.LENGTH);
37         }
38 
39         /// <summary>
40         /// 初始化新的VAX单精度浮点数字
41         /// </summary>
42         /// <param name="num">系统标准的单精度浮点数字</param>
43         public VAXSingle(Single num)
44         {
45             Int32 s = (num >= 0 ? 0 : 1);
46 
47             Double v = Math.Abs(num);
48             Int32 e = (Int32)(Math.Log(v) / Math.Log(2.0) + 1.0 + VAXSingle.EXPONENT_BIAS);
49 
50             Double m = (v / Math.Pow(VAXSingle.BASE, e - VAXSingle.EXPONENT_BIAS)) - VAXSingle.MANTISSA_CONSTANT;
51             Int32 f = (Int32)(m * VAXSingle.E24);
52 
53             this._data = new Byte[VAXSingle.LENGTH];
54             this._data[1] = (Byte)((s << 7) + ((e & 0xFE) >> 1));
55             this._data[0] = (Byte)(((e & 0x01) << 7) + ((f & 0x007F0000) >> 16));
56             this._data[3] = (Byte)((f & 0x0000FF00) >> 8);
57             this._data[2] = (Byte)(f & 0x000000FF);
58         }
59         #endregion
60 
61         #region 方法
62         /// <summary>
63         /// 获取系统标准的单精度浮点数字
64         /// </summary>
65         /// <returns>系统标准的单精度浮点数字</returns>
66         public Single ToSingle()
67         {
68             Byte b1 = this._data[1];
69             Byte b2 = this._data[0];
70             Byte b3 = this._data[3];
71             Byte b4 = this._data[2];
72 
73             Double s = (b1 & 0x80) >> 7;
74             Double e = ((b1 & 0x7F) << 1) + ((b2 & 0x80) >> 7);
75             Double f = ((b2 & 0x7F) << 16) + (b3 << 8) + b4;
76             Double m = f / VAXSingle.E24;
77 
78             if (e == 0 && s == 0) return 0;
79             if (e == 0 && s == 1) return Single.NaN;
80 
81             return (Single)((s == 0 ? 1.0 : -1.0) * (VAXSingle.MANTISSA_CONSTANT + m) * Math.Pow(VAXSingle.BASE, e - VAXSingle.EXPONENT_BIAS));
82         }
83 
84         /// <summary>
85         /// 获取VAX单精度浮点数据字节数组
86         /// </summary>
87         /// <returns>字节数组</returns>
88         public Byte[] ToArray()
89         {
90             Byte[] data = new Byte[VAXSingle.LENGTH];
91 
92             Array.Copy(this._data, data, VAXSingle.LENGTH);
93 
94             return data;
95         }
96         #endregion
97     }
98 }

uint

参数寄存内容的类型(-1 Char,1 Byte,2
Int16,4 Single),相对值即为长度

View Code

System.UInt36

 

以下是促成IBM浮点字节数组与系统浮点数字相互转化的类:

三13个人无符号的大背头

Byte

图片 5图片 6

0~2^32-1

参数内容维数(0-3)

 1 using System;
 2 
 3 namespace DotMaysWind.Numerics
 4 {
 5     /// <summary>
 6     /// IBM单精度浮点数字
 7     /// </summary>
 8     /// <remarks>
 9     /// SEF         S        EEEEEEE        FFFFFFFF        FFFFFFFF        FFFFFFFF
10     /// bits        1        2     8        9                                      32
11     /// bytes       byte1                   byte2           byte3           byte4
12     /// </remarks>
13     public struct IBMSingle
14     {
15         #region 常量
16         private const Int32 LENGTH = 4;
17         private const Double BASE = 16.0;
18         private const Double EXPONENT_BIAS = 64.0;
19         private const Double E24 = 16777216.0;
20         #endregion
21 
22         #region 字段
23         private Byte[] _data;
24         #endregion
25 
26         #region 构造方法
27         /// <summary>
28         /// 初始化新的IBM单精度浮点数字
29         /// </summary>
30         /// <param name="data">IBM单精度浮点数字字节数组</param>
31         /// <param name="startIndex">数据起始位置</param>
32         public IBMSingle(Byte[] data, Int32 startIndex)
33         {
34             this._data = new Byte[IBMSingle.LENGTH];
35             Array.Copy(data, startIndex, this._data, 0, IBMSingle.LENGTH);
36         }
37 
38         /// <summary>
39         /// 初始化新的IBM单精度浮点数字
40         /// </summary>
41         /// <param name="num">系统标准的单精度浮点数字</param>
42         public IBMSingle(Single num)
43         {
44             Int32 s = (num >= 0 ? 0 : 1);
45 
46             Double v = Math.Abs(num);
47             Int32 e = (Int32)(Math.Log(v) / Math.Log(2.0) / 4.0 + 1.0 + IBMSingle.EXPONENT_BIAS);
48 
49             Double m = (v / Math.Pow(IBMSingle.BASE, e - IBMSingle.EXPONENT_BIAS));
50             Int32 f = (Int32)(m * IBMSingle.E24);
51 
52             this._data = new Byte[IBMSingle.LENGTH];
53             this._data[3] = (Byte)(s + e);
54             this._data[2] = (Byte)((f & 0x00FF0000) >> 16);
55             this._data[1] = (Byte)((f & 0x0000FF00) >> 8);
56             this._data[0] = (Byte)(f & 0x000000FF);
57         }
58         #endregion
59 
60         #region 方法
61         /// <summary>
62         /// 获取系统标准的单精度浮点数字
63         /// </summary>
64         /// <returns>系统标准的单精度浮点数字</returns>
65         public Single ToSingle()
66         {
67             Byte b1 = this._data[3];
68             Byte b2 = this._data[2];
69             Byte b3 = this._data[1];
70             Byte b4 = this._data[0];
71 
72             Double s = (b1 & 0x80) >> 7;
73             Double e = (b1 & 0x7F);
74             Double f = (b2 << 16) + (b3 << 8) + b4;
75             Double m = f / IBMSingle.E24;
76 
77             if (e == 0 && f == 0 && s == 0) return 0;
78 
79             return (Single)((s == 0 ? 1.0 : -1.0) * m * Math.Pow(IBMSingle.BASE, e - IBMSingle.EXPONENT_BIAS));
80         }
81 
82         /// <summary>
83         /// 获取IBM单精度浮点数据字节数组
84         /// </summary>
85         /// <returns>字节数组</returns>
86         public Byte[] ToArray()
87         {
88             Byte[] data = new Byte[IBMSingle.LENGTH];
89 
90             Array.Copy(this._data, data, IBMSingle.LENGTH);
91 
92             return data;
93         }
94         #endregion
95     }
96 }

ulong

 

View Code

System.UInt66

Byte[]

 

陆十一位无符号的大背头

参数每一维大小(假使维数为0,就从不此部分)

【三、双精度浮点数的管理】

0~2^64-1

 

双精度浮点数与单精度浮点数类似,只不过会扩大阶码和尾数的限量罢了。对于IEEE754的双精度浮点来说,不止倒数的位数增添,还有恐怕会扩大阶码的尾数,字节存款和储蓄如下:

 

Byte[] 

SEF    S     EEEEEEE EEEE  FFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF
bits   1     2          12 13                                                       64
bytes  byte1         byte2      byte3    byte4    byte5    byte6    byte7    byte8

值类型

参数实际内容

足见,其阶码扩展了3位,即最大值是原本翻了3翻,为1024。而为了确认保证能表示无穷值,所以B为1023。除却只需求多读取前边扩展的最后多少个就可以,步骤与单精度基本同样。

数据类型

 

而对此VAX和IBM的双精度浮点,更是未有增加阶码的限量,而只是扩大了倒数的限量,使得只要多读取扩充的4位尾数就可以,而常数A、B、C更是无需修改。两个字节存款和储蓄如下:

名称

Byte

VAX双精度浮点:

CTS类型

参数组描述长度

SEF    S     EEEEEEEE     FFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF
bits   1     2      9     10                                                          64
bytes  byte2        byte3         byte0    byte1    byte6    byte7    byte4    byte5

说明

以后的从头到尾的经过

IBM双精度浮点:

范围

这里需求验证的就是,由于参数能够寄存数组,所以扩张了维数的标记,即当维数为0时,贮存的故事情节为Char、Byte、Int16、Single等转移出的字节数组;而当维数为1时,寄放的为Char[]、Byte[]、Int16[]、Single[]等转移出的字节数组,由此及彼。而对数组的仓库储存,其实正是数组各样成分依次展展开货仓储,而对于多维数组,则是按行优先开始展览仓库储存的,比如空间维度数组,先存款和储蓄Data[0,0,1]再存储Data[0,0,2],依次类推。

SEF    S     EEEEEEE  FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF
bits   1     2     8  9                                                            64
bytes  byte1          byte2    byte3    byte4    byte5    byte6    byte7    byte8

 浮点数

唯独须求验证的是,对于Char[]以及Char[,]那二种,假如表示的话实际应当相应的是String以及String[]。

 

decimal

 

【相关链接】

System.Decimal

【四、C3D文件数量区域的协会】

  1. Transform between IEEE, IBM or VAX floating point number formats and
    bytes
    expressions:
  2. VAX F_FLOAT and D_FLOAT to IEEE T_FLOAT and S_FLOAT
    (double):
  3. IEEE
    Arithmetic:
  4. Floating-Point:
  5. IBM Floating Point
    Architecture:
  6. VAX floating point to
    Decimal:

128个人高精度十进制数表示法

C3D数据区域以帧为单位存放的,其实一定于这么些区域就是八个帧的聚焦。而C3D帧其实分为三种,一种是整数帧,而另一种是浮点帧。那五头的区分在于,前面二个存款和储蓄的富有剧情都以Int16,而后人则为Single,除却,前边三个的3D坐标点(X、Y、Z)还索要倍加比例因子才干够,而后人存款和储蓄的源委相当于已经乘以了百分比因子了。

正 79,228,162,514,264,337,593,543,950,335 到负 79,228,162,514,264,337,593,543,950,335 之间的十进制数

数据区域伊始于参数集合中的”POINT”参数组中的”DATA_START”参数,其表示数据区域开头的Section
ID,除却,在文书头中也是有一份别本。可是依据官方的传道,要是文件头和参数集结中都有的内容,优先读取参数集合中的数据。

float

对于各样帧,又含有五个部分,第一盘部为3D坐标点部分,第二片段为模拟采样部分。

System.Single

  • 对此每帧的3D坐标点部分,存款和储蓄着该帧全部3D坐标点的数目,各个3D坐标点包含4个Int16或Single数据,分别是X坐标、Y坐标、Z坐标以及Residual和Camera
    Mask,在那之中Residual和Camera
    Mask共占贰个Int16。比较有趣的是,对于浮点帧,Residual和Camera
    Mask仍旧也照旧四个Int16,只可是存款和储蓄的时候要将相应的数值调换为Single再展展开旅馆储。

    • 对此浮点帧,存款和储蓄的X、Y、Z坐标正是其实的坐标;而对此整数帧,存款和储蓄的X、Y、Z的坐标还供给倍Gaby例因子才方可,比例因子存款和储蓄于参数集结中的”POINT”参数组中的”SCALE”参数。
    • Residual和Camera
      Mask共占三个Int16,将其退换为字节数组之后,高位字节(第一个字节)的最高位代表Residual的暗号,即表示该坐标点是或不是可行,假若为0则象征有效,如若为1则象征无效,而剩余的7个字节则为Camera
      Mask,每壹人代表二个录制机,从未有到高位分别表示7个摄像机是不是选用(为1为运用,为0为未采纳)。而Residual的实际数据则为字节数组的第0字节乘以比例因子(浮点帧则为比例因子的相对值)。
  • 而仿照采样部分,则存款和储蓄着该帧全部的模仿采集样品的数据,不过种种帧或许包蕴四个模拟采集样品,相同的时间每种模仿采集样品只怕又包含多少个channel,存款和储蓄的数目即为该channel下记录的数码。可是存款和储蓄的数码与事实上的数额还索要依附下述公式举行折算,当中data
    value为存款和储蓄的多少,real world value为实际的多寡。

    • zero
      offset能够从”ANALOG”参数组中的”OFFSET”中赢得,该数量为Int16的数组,第i位指的正是第i个channel的zero
      offset。
    • channel
      scale能够从”ANALOG”参数组中的”SCALE”中获得,该数额为Single的数组,第i位指的正是dii个channel的scale。
    • general
      scale是全部模拟采集样品都急需倍加的比重,该多少年足球以从”ANALOG”参数组中的”GEN_SCALE”中获取,为Single。

    real world value = (data value – zero offset) channel scale general scale

叁11位单精度浮点

 

(-3.402823e38 ~ +3.402823e38)

【五、使用C3D.NET读写文件示例】

double

眼下说了如此多,其实只要用C3D.NET来深入分析的话实际是非常轻易的。大家能够从下载C3D.NET的二进制文件或许源码,援引后首要的类都在C3D这几个命名空间下。

System.Double

对于遍历全数的3D坐标可以行使以下的章程,首先可以从文件恐怕从流中制造C3D文件,然后从文件头中读取存款和储蓄的第1帧的序号,然后读取采集样品点的数量就能够了,当然也得以不从参数组中读取,间接动用file.AllFrames[i].Point3Ds.Length也可以:

双精度 64 位数字

 1 C3DFile file = C3DFile.LoadFromFile("文件路径");
 2 Int16 firstFrameIndex = file.Header.FirstFrameIndex;
 3 Int16 pointCount = file.Parameters["POINT:USED"].GetData<Int16>();
 4 
 5 for (Int16 i = 0; i < file.AllFrames.Count; i++)
 6 {
 7     for (Int16 j = 0; j < pointCount; j++)
 8     {
 9         Console.WriteLine("Frame {0} : X = {1}, Y = {2}, Z = {3}",
10             firstFrameIndex + i,
11             file.AllFrames[i].Point3Ds[j].X,
12             file.AllFrames[i].Point3Ds[j].Y ,
13             file.AllFrames[i].Point3Ds[j].Z);
14     }
15 }

( -1.79769313486232e308 ~ 1.79769313486232e308)

而读取模拟采集样品的话,选拔的点子也类似:

 

 1 Single frameRate = file.Parameters["POINT", "RATE"].GetData<Single>();
 2 Int16 analogChannelCount = file.Parameters["ANALOG", "USED"].GetData<Int16>();
 3 Int16 analogSamplesPerFrame = (Int16)(file.Parameters["ANALOG", "RATE"].GetData<Int16>() / frameRate);
 4 
 5 for (Int16 i = 0; i < file.AllFrames.Count; i++)
 6 {
 7     for (Int16 j = 0; j < analogChannelCount; j++)
 8     {
 9         for (Int16 k = 0; k < analogSamplesPerFrame; k++)
10         {
11             Console.WriteLine("Frame {0}, Sample {1} : {2}",
12                 firstFrameIndex + i, j + 1,
13                 file.AllFrames[i].AnalogSamples[j][k]);
14         }
15     }
16 }

 

除去贰遍性将C3D文件内容总体读抽出来的这种艺术以外,还足以利用C3DReader来一帧一帧的读取。

值类型

 1 using (FileStream fs = new FileStream("文件路径", FileMode.Open, FileAccess.Read))
 2 {
 3     C3DReader reader = new C3DReader(fs);
 4     C3DHeader header = reader.ReadHeader();
 5     C3DParameterDictionary dictionary = reader.ReadParameters();
 6     Int32 index = header.FirstFrameIndex;
 7 
 8     while (true)
 9     {
10         C3DFrame frame = reader.ReadNextFrame(dictionary);
11 
12         if (frame == null)
13         {
14             break;
15         }
16 
17         for (Int16 j = 0; j < frame.Point3Ds.Length; j++)
18         {
19             Console.WriteLine("Frame {0} : X = {1}, Y = {2}, Z = {3}",
20                 index++,
21                 frame.Point3Ds[j].X,
22                 frame.Point3Ds[j].Y,
23                 frame.Point3Ds[j].Z);
24         }
25     }
26 }

数据类型

对此开创一个C3D文件,只供给选拔C3DFile.Create()就能够创设贰个空的C3D文件的,不带有其余的参数集结。而保存C3D文件则直接行使file.SaveTo(“文件路线”)就足以了。

名称

对于增进参数集结能够动用以下的代码:

CTS类型

1 //首先需要添加参数集合,ID为正数
2 file.Parameters.AddGroup(1, "POINT", "");
3 //然后往指定ID的参数集合中添加参数即可
4 file.Parameters[1].Add("USED", "").SetData<Int16>(5);

说明

加多帧能够应用如下的代码:

范围

1 file.AllFrames.Add(new C3DFrame(new C3DPoint3DData[] {
2     new C3DPoint3DData() { X = x, Y = y, Z = z, Residual = residual, CameraMask = cameraMask},
3     new C3DPoint3DData() { X = x, Y = y, Z = z, Residual = residual, CameraMask = cameraMask},
4     new C3DPoint3DData() { X = x, Y = y, Z = z, Residual = residual, CameraMask = cameraMask},
5     new C3DPoint3DData() { X = x, Y = y, Z = z, Residual = residual, CameraMask = cameraMask},
6     new C3DPoint3DData() { X = x, Y = y, Z = z, Residual = residual, CameraMask = cameraMask} }));

  字符

理所必然,也足以将C3DPoint3DData数组换来C3DAnalogSamples数组,或然两个同有毛病间丰硕也能够。

char   

 

System.Char

【相关链接】

代表贰个十陆位的(Unicode)字符

  1. C3D.ORG:
  2. c3d4sharp – C3D File reading/writing tools written in
    C#:
  3. C3D.NET:

U+0000 到 U+FFFF

 

 

二、援引类型

 

援引类型

数据类型

名称

CTS类型

说明

范围

引用   类型

object

System.Object

负有类型的基类

支撑具备品种的装箱和拆箱

string

System.String

字符串

零个或越多 Unicode 字符

 

代码轻易演示 范围

 

//整形 
            sbyte sbyteMin = -128;
            sbyte sbyteMax = 127;

            short shortMin = -32768;
            short shortMax = 32767;

            int intMin = -2147483648;
            int intMax = 2147483647;

            long longMin = -9223372036854775808;
            long longMax = 9223372036854775807;

            byte byteMin = 0;
            byte byteMax = 255;

            ushort ushortMin = 0;
            ushort ushortMax = 65535;

            uint uintMin = 0;
            uint uintMax = 4294967295;

            ulong ulongMin = 0;
            ulong ulongMax = 18446744073709551615;

            //浮点型
            decimal decimalMin = -79228162514264337593543950335M;
            decimal decimalMax = 79228162514264337593543950335M;
            decimal decimaldianMin = -0.000000000000000000000000001M;
            decimal decimaldianMax = 0.000000000000000000000000001M;

            float floatMin = -3.402823E+38f;
            float floatMax = 3.402823E+38f; 
            float floata = 1111111111111111111111111111111111.111111111111111111111111111111111111111111111111111111f;

            double doubleMin = -1.7976931348623157E+308;
            double doubleMax = 1.7976931348623157E+308;
            //字符型
            char[] chars = new char[4];

            chars[0] = 'X';        // Character literal 字母
            chars[1] = '\x0058';   // Hexadecimal   十六进制
            chars[2] = (char)88;   // Cast from integral type
            chars[3] = '\u0058';   // Unicode 

            foreach (char c in chars)
            {
                Console.Write(c + " ");
            }

            //引用类型
            string stringval = "123123asdasdasdasdjaskdja!@#!@#!@%!dsafsmdfklaskdl;f";

            //引用类型 万能容器
            object obj = "asdasd";
            obj = 1;
            obj = 1.1f;
            obj = 1.1;
            obj = 'a';

 

个人学习脑残总计:

     
这么几类别你用上了哪三种?分别这些情形接纳,还索要遇上相应场景去具体答复。举例有的时候你了解您的for循环的次数你还应该有须求运用int么,比如你领悟您的那几个字段不或许是负数的整数你有须要运用有暗号整数么。程序的优化不是去优化多少个要命大的位置如此的难点一般不分布而是要去留心九十七个地点的小细节。

decimal
 是据有位数(128)最大的浮点数取值范围却是最小的在精度需要不高的猜测中应用
float  double ,然而在精致总结中诸如财务总括中decimal 就比较适合了
不过decimal 依然是浮点数所以依然有精度错过的标题

         double dd1 = 10000000000000000000000d;
            Console.WriteLine("{0:G50}", dd1);   
            dd1= dd1 +1;
            Console.WriteLine("{0:G50}", dd1);
            decimal dd = 10000000000000000000000000000m;
            dd += 0.1m;
            Console.WriteLine("{0:G50}", dd);  

 

 互联网补充(来源互连网)

SQL Server 2000

C#

CodeSmith

数据类型

取值范围

数据类型

取值范围

空值代替值

数据类型

bigint

-2^63 (-9,223,372,036,854,775,807) 至 2^63-1 (9,223,372,036,854,775,807)

Int64

-9,223,372,036,854,775,808;即十六进制的 0x7000000000000000至9,223,372,036,854,775,807;即十六进制的 0x7FFFFFFFFFFFFFFF

Int64.MinValue

Int64

binary

定位长度的 n 个字节二进制数据。N 必须从 1 到 8,000。存款和储蓄空间大小为 n+4 字节。

Byte[]

 

null

Binary

bit

True,False

enum

0,1,-1(使用三个枚举变量来替代)

-1

Boolean

public enum bitNull  

{

    False,

    True,

    Null = -1

};

char

长度为 n 个字节的定点长度且非 Unicode 的字符数据。n 必须是三个在于 1 和 8,000 之间的数值。存款和储蓄大小为 n 个字节。

string

 

null

AnsiStringFixedLength

datetime

积攒从 1753 年 1 月 1 日至 9999 年 12 月 31 日的日期(各个数值需求8 个字节的蕴藏空间)

DateTime

0001 年 1 月 1 日 00:00:00 .0000000至9999 年 12 月 31 日 23:59:59.9999999

1753-01-01 0:00:00

DateTime

decimal

从 – 10^38 +1 到 10^38 – 1

Decimal

-79,228,162,514,264,337,593,543,950,335至79,228,162,514,264,337,593,543,950,335

Decimal.MinValue

Decimal

float

从 – 1.79E + 308 到 1.79E + 308 之间的浮点数字数据

Double

-1.79769313486232e308至+1.79769313486232e308

Double.MinValue

Double

image

可变长度二进制数据在于 0 与 231-1 (2,147,483,647) 字节之内。

Byte[]

 

null

Binary

int

从 -2^31 (-2,147,483,648) 到 2^31 – 1 (2,147,483,647) 的整型数据(全体数字)

int

-2,147,483,648 到 2,147,483,647

-2147483648

Int32

money

通货数据值介于 -2^63 (-922,337,203,685,477.5808) 与 2^63 – 1 (+922,337,203,685,477.5807) 之间,正确到货币单位的千分之十。存款和储蓄大小为 8 个字节。

Single

-3.402823e38至+3.402823e38

Single.MinValue

Currency

nchar

至多为 4000 个 Unicode 字符

string

 

null

StringFixedLength

ntext

可变长度 Unicode 数据的最大尺寸为230 – 1 (1,073,741,823) 个字符。存款和储蓄大小是所输入字符个数的两倍(以字节为单位)。

string

 

null

String

numeric

运用最大精度时,有效值从 – 10^38 +1 到 10^38 – 1

Decimal

-79,228,162,514,264,337,593,543,950,335至79,228,162,514,264,337,593,543,950,335

Decimal.MinValue

Decimal

nvarchar

包括 n 个字符的可变长度 Unicode 字符数量。n 的值必须介于 1 与 4,000 之间。

string

 

null

String

real

从 ?3.40E + 38 到 3.40E + 38 之间的浮点数字数据。存款和储蓄大小为 4 字节。

Single

-3.402823e38至+3.402823e38

Single.MinValue

Single

smalldatetime

从 一九零零 年 1 月 1 日至 2079 年 6 月 6 日的日期(每种数值必要 4 个字节的寄存空间)。

DateTime

0001 年 1 月 1 日 00:00:00 .0000000至9999 年 12 月 31 日 23:59:59.9999999

1900/1/1 0:00

DateTime

smallint

从 -2^15 (-32,768) 到 2^15 – 1 (32,767) 的整型数据。存款和储蓄大小为 2个字节。

Int16

-32768至32767

Int16.MinValue

Int16

smallmoney

通货数据值介于 -214,748.3648 与 +214.748,3647 之间,准确到货币单位的千分之十。存款和储蓄大小为 4 个字节。

Single

-3.402823e38至+3.402823e38

Single.MinValue

Currency

sql_variant

在SQL Server 三千中不扶助大数据类型text, ntext, image, timestamp,其余体系均支持

Object

 

null

Object

text

服务器代码页中的可变长度非 Unicode 数据的最大尺寸为 231-1 (2,147,483,647) 个字符。当服务器代码页使用双字节字符时,存款和储蓄量仍是 2,147,483,647 字节。存款和储蓄大小也许低于 2,147,483,647 字节(取决于字符串)。

string

 

null

AnsiString

timestamp

timestamp 这种数据类型表现自动生成的二进制数,确定保障那些数在数据库中是天下无双的。timestamp 一般作为给表行加版本戳的体制。存款和储蓄大小为 8字节。

Byte[]

 

null

Binary

tinyint

从 0 到 255 的整型数据。存储大小为1 字节。

Byte

0至255

Byte.MinValue

Byte

uniqueidentifier

储存 16 字节的二进制值,该值的应用与大局独一标志符 (GUID) 同样。GUID 是二个独一的二进制数字;世界上的另外两台计算机都不会变卦重复的 GUID 值。GUID 主要用以在具备多个节点、多台Computer的网络中,分配必须怀有独一性的标记符。

Guid

 

Guid.Empty

Guid

varbinary

n 个字节变长二进制数据。n 必须从 1到 8,000。存款和储蓄空间尺寸为实在输入数据长度 +4 个字节,并非 n 个字节。输入的数码长度或者为 0 字节。

Byte[]

 

null

Binary

varchar

长度为 n 个字节的可变长度且非 Unicode 的字符数据。n 必须是贰个在乎 1 和 8,000 之间的数值。存款和储蓄大小为输入数据的字节的实在尺寸,实际不是 n个字节。所输入的多少字符长度可以为零。

string

 

null

AnsiString

 

c#基本功项目XLS

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