python：解包IBM 32位浮点数

Question

我在用Python读取一个二进制文件，代码是这样的：

from struct import unpack

ns = 1000
f = open("binary_file", 'rb')

while True:
    data = f.read(ns * 4)
    if data == '':
        break
    unpacked = unpack(">%sf" % ns, data)
    print str(unpacked)

然后我意识到，unpack(">f", str)是用来解压IEEE浮点数的，而我的数据是IBM的32位浮点数。

我的问题是：我该怎么实现自己的unpack来解压IBM的32位浮点数呢？

我不介意使用ctypes来扩展Python，以获得更好的性能。

补充：我查了一些资料：

http://mail.scipy.org/pipermail/scipy-user/2009-January/019392.html

这个看起来很有希望，但我想要更高效，因为可能会有成千上万次的循环。

补充：下面我会发布答案。谢谢你的建议。

Answer 1

我觉得我明白了：首先把字符串解压成无符号的4字节整数，然后使用这个函数：

def ibm2ieee(ibm):
    """
    Converts an IBM floating point number into IEEE format.
    :param: ibm - 32 bit unsigned integer: unpack('>L', f.read(4))
    """
    if ibm == 0:
        return 0.0
    sign = ibm >> 31 & 0x01
    exponent = ibm >> 24 & 0x7f
    mantissa = (ibm & 0x00ffffff) / float(pow(2, 24))
    return (1 - 2 * sign) * mantissa * pow(16, exponent - 64)

感谢所有帮助过我的人！

关于IBM浮点架构，如何编码和解码：http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Floating_Point_Architecture

我的解决方案：我写了一个类，我觉得这样做可能会快一点，因为使用了Struct对象，这样解压格式只编译一次。
补充：还有因为它是一次性解压多个字节，解压操作可能比较耗费资源。

from struct import Struct

class StructIBM32(object):
    """
    see example in:
    http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Floating_Point_Architecture#An_Example

    >>> import struct
    >>> c = StructIBM32(1)
    >>> bit = '11000010011101101010000000000000'
    >>> c.unpack(struct.pack('>L', int(bit, 2)))
    [-118.625]
    """
    def __init__(self, size):
        self.p24 = float(pow(2, 24))
        self.unpack32int = Struct(">%sL" % size).unpack
    def unpack(self, data):
        int32 = self.unpack32int(data)
        return [self.ibm2ieee(i) for i in int32]
    def ibm2ieee(self, int32):
        if int32 == 0:
            return 0.0
        sign = int32 >> 31 & 0x01
        exponent = int32 >> 24 & 0x7f
        mantissa = (int32 & 0x00ffffff) / self.p24
        return (1 - 2 * sign) * mantissa * pow(16, exponent - 64)

if __name__ == "__main__":
    import doctest
    doctest.testmod()