如何在没有外部库的任何lua中将双精度转换为小字符串表示而不会丢失数据？

Posted 2023-04-14

【中文标题】如何在没有外部库的任何lua中将双精度转换为小字符串表示而不会丢失数据？

【英文标题】：How to convert a double to a small string representation without data loss in any lua without external libs?

【发布时间】：2018-07-07 10:56:19

【问题描述】：

我想仅使用任何 Lua 版本将数字转换为字符串，以便

没有数据丢失（必要！）

字符串表示尽可能小（8 字节就可以）（可选，不是必需的）

没有使用外部库（必需！）

转换速度尽可能快（可选，非必需）

我不在乎

人类可读性 避免特殊字符

我尝试了内置的tonumber 函数，但它并不总是给出正确的结果：

> print((2+256^6)==(1+256^6))
false
> print(tostring(2+256^6)==tostring(1+256^6))
true

【问题讨论】：

根据定义，浮点数是有损的 - 如果您确实需要避免 任何 数据丢失，则不能一开始就使用浮点数。

lua 有一种数字数据类型 - 这些数字是双精度数 - 我希望能够序列化这些数据，以便能够序列化除用户数据和线程之外的任何内容...

有人可以发布完整的解决方案吗？

SO 不是给出完整解决方案的地方

你从哪里得到的？我看到了许多像我这样的小问题的完整解决方案！我不认为序列化一个数字是一门大科学。此外，如果只有错误的答案，将它们嵌入程序的人会遇到严重的问题！他们尝试序列化一个 nan，想知道为什么在反序列化数据时会得到 nil！

【参考方案1】：

如果您可以使用标准 Lua 库，请尝试以下方法：

x=math.pi

s=string.pack("d",x)
y=string.unpack("d",s)
print(x==y)

s=string.format("%a",x)
y=tonumber(s)
print(x==y)

string.format("%a",x) 在 Lua 5.2+ 中可用。 string.pack 在 Lua 5.3+ 中可用。

【讨论】：

似乎比 tostring 好！如何反序列化？任何lua版本都有string.format吗？

试过了：你不能使用 tonumber 反序列化 (-)nans 和 (-)infs，但其他任何一个都可以。

另外（lua-users.org/wiki/StringLibraryTutorial 关于 string.format）“选项 A, a 可能在 Lua 5.2 及更高版本中可用。” （它应该适用于任何 lua 版本），string.pack 根本不在我的 lua 中。

"string.format("%a",x) 在 Lua 5.2+ 中可用。string.pack 在 Lua 5.3+ 中可用。" - 没有解决问题。还支持 nans、infs 及其否定版本。

【参考方案2】：

   -- Encoding/decoding without data loss

   local NaN_serialized = 
      [string.format('%.17g',   1/0 )] =  '1/0',
      [string.format('%.17g',  -1/0 )] = '-1/0',
      [string.format('%.17g',   0/0 )] =  '0/0',
      [string.format('%.17g', -(0/0))] =  '-(0/0)'
   
   -- How to encode:
   str_value = string.format('%.17g', num_value):gsub('^.*', NaN_serialized):gsub(',', '.')

   -- How_to_decode:
   num_value = loadstring("return "..str_value)()

【讨论】：

似乎可以工作（至少在我目前使用的 lua 上）。 pro：非常非常短的解决方案，kontra：字符串表示非常大。

【参考方案3】：

这包括一个 number_to_str 和一个 number_from_str 函数：

https://github.com/bakpakin/binser/blob/master/binser.lua

显然，它们的能力超过了 Lua 的内置 tonumber...

【讨论】：

print(number_from_str(number_to_str(-(0/0)),1) == -(0/0)) 给出错误。这并没有保存 nan 和 -nan 之间的区别，而且，这是相当多的代码。如果你将它分叉并制作一个可以工作的版本，那就没问题了。

如果不处理NaN，你可以自己轻松添加。

是的，但我不想检查代码页是否有进一步的错误，如果你这样做了，但你没有发现你的解决方案是好的。

我没有时间这样做

至于你的(-0/0)==(-0/0) 测试，没有“minus nan”***.com/a/37759548/4687565