＜rust＞在rust中，实现32位浮点数与16进制之间的转换

news2025/1/10 12:40:08

前言
本文是基于rust，对16进制、32位浮点数之间的互相转换的一个简单示例。

环境配置
系统：windows
平台：visual studio code
语言：rust
库：hex

关键依赖

hex="0.4.3"

对于字符串与16进制之间的互相转换，我们使用hex这个crate。所以需要添加hex依赖，在toml文件中手动添加，如上，或者使用cargo添加：
cargo add hex
也可以指定版本：
cargo add hex@0.4.3

数字字符串转字节数组

为了方便管理，我们可以新建一个rust文件，命名为hexconvert.rs。然后我们在其中编写功能函数，首先是string_to_hex：

///
/// 字符串转16进制
/// 
/// 例：'01030002' -> [0x01,0x03,0x00,0x02]
pub fn string_to_hex(s:String) -> Vec<u8> {
    let input_re=hex::decode(s);
    if let Ok(input_hex) = input_re{
        return  input_hex
    } else {
        return vec![]
    }
}

hex的函数decode的作用是解码字符串，将对应的数字字符串解码为字节数组，字节数组就是我们所需要的原始数据，可以显示为各种进制的数值，当然也包括16进制。

字节数组转32位浮点数

rust中有自带的处理数值的函数，对于32位浮点数即f32数值类型，可以使用from_be_bytes或者from_le_bytes来从字节数组转换。

///
/// 16进制转32位浮点数
/// 
/// Example 1:  
/// 
/// [0x41,0x48,0x00,0x00] -> 12.5(mode is "big endian")
/// 
/// [0x00,0x00,0x48,0x41] -> 12.5(mode is "little endian")
/// 
/// Example 2:
/// 
/// [0x41,0x48,0x00,0x00,...] -> ???(长度判断)
/// 
/// 
pub fn hex_to_float_frombytes<T: AsRef<[u8]>>(hex: T, mode: Option<&str>) -> Option<f32> {
    let bytes = hex.as_ref();
    if bytes.len() == 4 {
        let mut array = [0u8; 4];
        array.copy_from_slice(bytes);
        match mode.unwrap_or("big") {
            "big" => Some(f32::from_be_bytes(array)),
            "little" => Some(f32::from_le_bytes(array)),
            _ => {
                Some(f32::from_ne_bytes(array))
            }
        }
    } else {
        println!("err:数组长度异常");
        None
    }
}

在上面的函数中，我们对传入的字节数组进行了简单判断，因为32位浮点数，长度是4个字节，所以字节长度如果不对，那么转换的数值显然也是错误的。另外，不同的终端控制器或者发送设备，其字节端序也不一定一样，有大端和小端之分，即big endian和little endian，也就是be和le。
所以，我们还添加了一个mode参数，用于判断端序。

浮点数转字符串

将一个浮点型数值转为等值的字符串或者16进制字符串，我们可以使用hex的encode函数。

///
/// 32位浮点数转字符串
/// 
/// 例：12.5 -> "12.5"(to_hex is false)
/// 
/// 例：12.5 -> "0x41,0x48,0x00,0x00"(to_hex is true)
#[allow(unused)]
pub fn float_to_string(f:f32,mode:Option<&str>,to_hex:bool) -> String {
    let mut s:String=String::new();
    if to_hex == false {
        s=format!("{}",f)
    } else {
        match mode.unwrap_or("big") {
            "big" => {
                let hex=hex::encode(f.to_be_bytes());
                s=format!("{}",hex)
            },
            "little" => {
                let hex=hex::encode(f.to_le_bytes());
                s=format!("{}",hex)
            },
            _ => {
                let hex=hex::encode(f.to_ne_bytes());
                s=format!("{}",hex)
            }
        }
    }
    
    return s
}