C语言|C语言（深度刨析数据在内存中的存储—

一、浮点型数据及其取值范围
文章图片

二、浮点型数据在内存中的存储（一）小数的二进制十进制转二进制
整数部分：与整数原理相同，按照整数二进制转换的规则，写成对应的二进制数。
小数部分：十进制小数转换成二进制小数采用乘2取整，顺序排列法。具体做法是：用2乘以十进制地小数，将积的整数部分取出，作为十分位，再用2乘以剩下的小数部分，再将积的整数部分取出作百分位，重复进行，直到达到要求的精度。
例如：将十进制1.8125转换成二进制

文章图片

所以1.8125的二进制为1.1101。
二进制转十进制
把二进制数写成加权系数展开形式，按十进制的加法规则求和，即按权相加。
例如：将二进制数1.1101转换为十进制

文章图片

（二）科学计数法根据国际标准IEEE（电气和电子工程协会） 754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：

(-1)^S * M * 2^E
(-1)^S表示符号位，当s=0，V为正数；当s=1，V为负数。
M表示有效数字，大于等于1，小于2。
2^E表示指数位。
例如：对于上面的二进制浮点数101.1101，S为0，M为1.011101，E为6，则科学计数法表示为：(-1)^0 * 1.011101* 2^6

文章图片

（三）存储模型单精度浮点型
IEEE 754规定：对于32位的浮点数，最高的1位是符号位s，接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。
如图表示float型在内存中的存储：

文章图片

符号位S 【C语言|C语言（深度刨析数据在内存中的存储——浮点型数据）】S的存储较为简单，只有1和0两种情况：

当S等于1时，(-1)^S为负，表示负数；
当S等于0时，(-1)^S为正，表示正数；

指数E 对于float型，E共有个比特8位，可表示范围 0~255,存入数据时，加上中间数127，这样做可以便可以表示负数，所以实际可保存数据范围为[-127 ,128]。例如：101.1101科学计数法表示为(-1)^0 * 1.011101* 2^6，E为6，内存中放6+127=133的二进制序列，取出时同理减123即可。
有效数字M 在保存M时，默认这个数的第一位是1，因此可以被舍去，只保存后面的xxxxxx部分。比如保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第一位的1加上去。这样做的目的，是节省1位有效数字。以32位浮点数为例，留给M只有23位，将第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效数字。
双精度浮点型
IEEE 754规定：对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。

文章图片

双精度浮点型与单精度浮点型存储原理基本类似，不再详细叙述，区别是

对于double型，E共有个比特11位，可表示范围0~2047,存入数据时加上中间数1023,实际可表示数据范围[-1023,1024]。
M共有52个比特位，能表示位数更多的有效数字。

指数E的特殊情况
E全为0
E全为0时，浮点E的真实值为0-127（或者0-1023），表示一个接近于0的很小的浮点数，还原时有效数字M不加省略的1。
所以浮点数不能直接比较大小，要考虑进制转换时存在的误差，不能用’==’。
E全为1
表示浮点数的最大值或者最小值。
（四）练习题

#include #includeint main() { int n = 9; float *pFloat = (float *)&n; printf("n的值为：%d\n", n); printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); *pFloat = 9.0; printf("num的值为：%d\n", n); printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); system("pause"); return 0; }