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浮點型變量在計算機內存中占用4字節（Byte）,即32-bit。遵循IEEE-754格式標準。

一個浮點數由2部分組成：底數m 和 指數e。
??±mantissa × 2exponent
（注意，公式中的mantissa 和 exponent使用二進制表示）
底數部分　使用２進制數來表示此浮點數的實際值。
指數部分　占用８-bit的二進制數，可表示數值范圍為0－255。

但是指數應可正可負，所以IEEE規定，此處算出的次方須減去127才是真正的指數。所以float的指數可從 -126到128.

底數部分實際是占用24-bit的一個值，由于其最高位始終為 1 ，所以最高位省去不存儲，在存儲中只有23-bit。

到目前為止， 底數部分 23位 加上指數部分 8位 使用了31位。那么前面說過，float是占用4個字節即32-bit,那么還有一位是干嘛用的呢？ 還有一位，其實就是4字節中的最高位，用來指示浮點數的正負，當最高位是1時，為負數，最高位是0時，為正數。

浮點數在4字節中的存放：
浮點數據就是按下表的格式存儲在4個字節中：
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
Contents SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM?S: 表示浮點數正負，1為負數，0為正數

E: 指數加上127后的值的二進制數
M: 24-bit的底數（只存儲23-bit）

主意：這里有個特例，浮點數 為0時，指數和底數都為0，但此前的公式不成立。

因為2的0次方為1，所以，0是個特例。當然，這個特例也不用認為去干擾，編譯器會自動去識別。


通過上面的格式，我們下面舉例看下-12.5在計算機中存儲的具體數據：
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
Contents 0xC1 0x48 0x00 0x00?接下來我們驗證下上面的數據表示的到底是不是-12.5，從而也看下它的轉換過程。
由于浮點數不是以直接格式存儲，他有幾部分組成，所以要轉換浮點數，首先要把各部分的值分離出來。

Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
格式 SEEEEEEE EMMMMMMM MMMMMMMM MMMMMMMM
二進制 11000001 01001000 00000000 00000000
16進制 C1 48 00 00

可見：
S: 為1，是個負數。
E:為 10000010 轉為10進制為130，130-127=3，即實際指數部分為3.
M:為 10010000000000000000000。 這里，在底數左邊省略存儲了一個1，使用 實際底數表示為 1.10010000000000000000000?
到此，我們吧三個部分的值都拎出來了，現在，我們通過指數部分E的值來調整底數部分M的值。

調整方法為：如果指數E為負數，底數的小數點向左移，如果指數E為正數，底數的小數點向右移。小數點移動的位數由指數E的絕對值決定。
這里，E為正3，使用向右移3為即得：
1100.10000000000000000000
至次，這個結果就是12.5的二進制浮點數，將他換算成10進制數就看到12.5了，

如何轉換，看下面：

小數點左邊的1100 表示為 (1 × 23) + (1 × 22) + (0 × 21) + (0 × 20), 其結果為 12 。
小數點右邊的 .100… 表示為 (1 × 2-1) + (0 × 2-2) + (0 × 2-3) + ... ，其結果為.5 。
以上二值的和為12.5， 由于S 為1，使用為負數，即-12.5 。
所以，16進制 0XC1480000 是浮點數 -12.5 。

上面是如何將計算機存儲中的二進制數如何轉換成實際浮點數，下面看下如何將一浮點數裝換成計算機存儲格式中的二進制數。
舉例將17.625換算成 float型。
首先，將17.625換算成二進制位：10001.101 ( 0.625 = 0.5+0.125, 0.5即 1/2, 0.125即 1/8 如果不會將小數部分轉換成二進制，請參考其他書籍。)

再將 10001.101 向右移，直到小數點前只剩一位 成了 1.0001101 x 2的4次方（因為右移了4位）。此時 我們的底數M和指數E就出來了：
底數部分M，因為小數點前必為1，所以IEEE規定只記錄小數點后的就好，所以此處底數為 0001101 。
指數部分E，實際為4，但須加上127，固為131，即二進制數 10000011?
符號部分S，由于是正數，所以S為0.
綜上所述，17.625的 float 存儲格式就是：
0 10000011 00011010000000000000000
轉換成16進制：0x41 8D 00 00
所以，一看，還是占用了4個字節。

十進制小數→→→→→二進制小數?方法：“乘2取整”

對十進制小數乘2得到的整數部分和小數部分,整數部分既是相應的二進制數碼,再用2乘小數部分(之前乘后得到新的小數部分),又得到整數和小數部分.
如此不斷重復,直到小數部分為0或達到精度要求為止.第一次所得到為最高位,最后一次得到為最低位
如:0.25的二進制
0.25*2=0.5??取整是0
0.5*2=1.0????取整是1
即0.25的二進制為?0.01?(?第一次所得到為最高位,最后一次得到為最低位)

0.8125的二進制

0.8125*2=1.625???取整是1

0.625*2=1.25?????取整是1

0.25*2=0.5???????取整是0

0.5*2=1.0????????取整是1

即0.8125的二進制是0.1101（第一次所得到為最高位,最后一次得到為最低位）

《代碼優化：有效使用內存》，發現里面提到了兩種方法：
法1：
#pragma pack(push)
#pragma pack(1)
struct struct1
{
??? int i;
??? short j;
??? char c;
};
#pragma pack(pop)

法2：
修改編譯指令的參數，來禁止內存對齊：
VC++?????? ? ? ??：/Zn1(VS2005下，右擊項目-屬性-配置屬性-C/C++-代碼生成-結構成員對齊-選“1字節(/Zn1):”(即禁止內存對齊),默認是使用默認值，即按照結構中占用空間最大的成員進行對齊。的size進行對齊。
Borland C++?：?/-a1

法2是對整個項目禁用內存對齊,而法1可以針對特定的結構禁用內存對齊,其提供了更大的靈活性.



另外，該書中還提到：
char不對齊；
short沿偶地址對齊；
int/float沿取值為4的倍數的地址對齊。
double沿取值為8的倍數的地址對齊

補充：數據的手工對齊：

char *p; int temp = align_power-1; p=(char*)malloc(need_size +?temp; p=(char*)malloc(((int)p+temp)&temp);//修改了p，所以釋放p前記得要歸位.注：align_power是所需要的對齊冪，char*（也可以為int*）是指針類型。另外，釋放p之前記得讓其指向所申請的內存的首地址上。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的float数据在计算机内存中的存储方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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