C语言中,float在内存中的储存方式
浮點型變量在計算機內(nèi)存中占用4字節(jié)(Byte),即32-bit。
遵循IEEE-754格式標準。 一個浮點數(shù)由2部分組成:底數(shù)m 和 指數(shù)e。
±mantissa × 2exponent (注意,公式中的mantissa 和 exponent使用二進制表示)
底數(shù)部分 使用2進制數(shù)來表示此浮點數(shù)的實際值。
指數(shù)部分 占用8-bit的二進制數(shù),可表示數(shù)值范圍為0-255。
但是指數(shù)應(yīng)可 正可負,所以IEEE規(guī)定,此處算出的次方須減去127才是真正的指數(shù)。所以float的指數(shù)可從 -126到128. 底數(shù)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(shù)部分 23位 加上指數(shù)部分 8位 使用了31位。那么前面說過,float是占用4個字節(jié)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(jié)中的最高位,用來指示浮點數(shù)的正負,當(dāng)最高位是1時,為負數(shù),最高位是0時,為正數(shù)。
浮點數(shù)據(jù)就是按下表的格式存儲在4個字節(jié)中:
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3 Contents
SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM
S: 表示浮點數(shù)正負,1為負數(shù),0為正數(shù)
E: 指數(shù)加上127后的值的二進制數(shù)
M: 24-bit的底數(shù)(只存儲23-bit)
主意:這里有個特例,浮點數(shù) 為0時,指數(shù)和底數(shù)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(dāng)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(shù)據(jù):
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(shù)據(jù)表示的到底是不是-12.5,從而也看下它的轉(zhuǎn)換過程。 由于浮點數(shù)不是以直接格式存儲,他有幾部分組成,所以要轉(zhuǎn)換浮點數(shù),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(shù)。
E:為 10000010 轉(zhuǎn)為10進制為130,130-127=3,即實際指數(shù)部分為3.
M:為 10010000000000000000000。
這里,在底數(shù)左邊省略存儲了一個1,
使用 實際底數(shù)表示為1.10010000000000000000000 到此,我們吧三個部分的值都拎出來了,現(xiàn)在,我們通過指數(shù)部分E的值來調(diào)整底數(shù)部分M的值。調(diào)整方法為:如果指數(shù)E為負數(shù),底數(shù)的小數(shù)點向左移,如果指數(shù)E為正數(shù),底數(shù)的小數(shù)點向右移。小數(shù)點移動的位數(shù)由指數(shù)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(jié)果就是12.5的二進制浮點數(shù),將他換算成10進制數(shù)就看到12.5了,如何轉(zhuǎn)換,看下面: 小數(shù)點左邊的1100 表示為 (1 × 2^3) + (1 × 2^2) + (0 × 2^1) + (0 × 2^0), 其結(jié)果為 12 。 小數(shù)點右邊的 .100… 表示為 (1 × 2^-1) + (0 × 2^-2) + (0 × 2^-3) + ... ,其結(jié)果為0.5 。 以上二值的和為12.5, 由于S 為1,使用為負數(shù),即-12.5 。所以,16進制 0XC1480000 是浮點數(shù) -12.5 。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的C语言中,float在内存中的储存方式的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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