单精度float变量在内存中的存储形式

最新推荐文章于 2024-05-21 22:59:34 发布

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#存储 #内存

本文详细介绍了单精度浮点数在计算机内存中的存储方式，包括符号位、阶码和尾数三部分的构成及计算方法，并通过实例演示了如何将十进制数转换为二进制存储形式。

首先我们知道单精度型占4个字节的大小也就是32个bit位和整形大小一样
但是存储方式却有很大的区别。
32个bit位可以分为三个部分
0(1个bit位)
00000000(8个bit位)
00000000000000000000000(23个bit位)
第一部分是符号部分和有符号整形一样1为负 0为正
第二部分是阶码部分 31位到第24位这8个二进制位表示该实数转化为规格化的二进制实数后的指数与127(127即所谓偏移量)之和即所谓阶码.
第三部分是尾数部分其他最低的23位即第22位到第0位表示该实数转化为规格化的二进制实数后小数点以后的其余各位即所谓尾数.
下面可能会略微繁琐一点，因为尾数部分和指数部分不只是用整数方式表示二进制。

第一步
尾数部分
首先将小数点前面的值固定为1，也就是科学计数法。
例如：178.125(十进制)=10110010.001
可以写成1.0110010001*2^7
舍去前面的1（所以实际上可以表示24位的数值）就剩下0110010001然后后面都补0够23位
也就是01100100010000000000000（尾数部分）
第二步
阶码部分
我们刚求的尾数部分后面是2^7所以指数就为7，阶码为127+7=134
134的二进制是10000110
所以178.125（十进制）在内存中是以下形式存储的
0 10000110 01100100010000000000000

我们可以用下面代码测试下我说的对不对

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<string.h>
void main()
    {
    float value = 178.125;
        unsigned long buff = 0;
        memcpy(&buff, &value, 4);//内存拷贝
        for (int i = 31; i >= 0; i--)
        {
            if (((buff >> i) & 1) == 1)
            {
                printf("1");
            }
            else
            {
                printf("0");
            }
        }
        system("pause");
    }