C语言浮点型数据在内存中的存储及取出等的介绍


前言

C语言浮点型数据在内存中的存储及取出、有关案例等的介绍

一、浮点型在内存中的存储

  • 浮点型数据的范围是在 float.h 头文件中定义的。
  • 整型的数据的范围是在 limits.h 头文件中定义的。

二、浮点数存储规则

  • 浮点数的二进制位中,小数点后面数字的权重从2-1 ----> 2-2 ------>…等逐渐变化。

  • 因此若表示5.5 则二进制表示方法位 101.1, 即为5.5。

  • 但是,若表示5.6,101.11大于5.6, 101.101也大于5.6。

  • 所以表示5.6 需要很多位0或1来凑,所以浮点数不能精确表示有些值,只能近似表示。
    在这里插入图片描述

  • IEEE 754 规定

  • 任何一个浮点数都可以表示成 -1S × M × 2E

  • S 若为0, 则为正数,若为1,则为负数

  • E指的是把M表示成科学计数法,小数点移动的位数, 类似于10进制科学计数法

  • M是一个 大于等于1并且小于 2 的数字

  • 所以浮点数在内存中存储的是 S M E 相关的值

三、浮点数在内存中的存储(32位)float类型

  • 最高位存储 S符号位
  • 中间8位存储E的值
  • E 是一个无符号整型的值float类型范围为0 - 255,但是实际情况中E的值可能为负
  • 所以 标准规定,存入E的值时,用 E 的值 加 中间数来进行修正
  • float 类型的中间数是 127.
  • M 是有效数字在1 - 2 之间
  • 但是存储时,只存储小数点后面的,不存储1,在使用时加上1即可。

四、浮点数在内存中的存储(64位)double类型

  • 最高位存储 S 即符号位
  • 中间11位存储E的值
  • E 是一个无符号整型的值double类型范围为0 - 2047,但是实际情况中E的值可能为负
  • 所以
<think>好的,我需要帮助用户理解如何从接收数据指针指向的地址中取出数据。用户之前已经询问了一个关于`CanIf_RxIndication`函数的问题,现在他们想知道如何访问该函数中提到的数据指针所指向的实际数据。 首先,我需要回顾之前的对话,确保理解上下文。用户提供的代码中,`PduInfoPtr->SduDataPtr`是一个指向接收数据的指针,类型为`uint8*`,也就是指向无符号8位整数的指针,通常用于表示字节数组。用户现在想知道如何从这个指针中取出数据。 接下来,我需要考虑用户可能的背景。他们可能在使用某种嵌入式系统或汽车电子中的CAN通信协议,比如AUTOSAR架构。在这种情况下,处理原始字节数据是常见的任务,用户可能需要了解如何正确访问解析这些数据。 用户的问题可能源于对指针操作内存访问的不熟悉。特别是在C语言中,指针直接操作内存地址,这对于新手来说可能有些难以理解。因此,我需要用简单明了的方式解释如何通过指针访问数据,同时提供示例代码来帮助理解。 我需要分步骤解释: 1. **获取指针地址**:确认指针变量本身存储的是数据的起始地址。 2. **通过索引访问数据**:使用数组下标或指针算术来逐个字节读取数据。 3. **处理数据长度**:使用`SduLength`确保不越界访问。 4. **数据类型转换**:如果需要将字节数组转换为更大的数据类型(如uint16或uint32),需要注意字节序(大端或小端)。 同时,需要注意常见的错误,如空指针解引用、越界访问,以及字节序的问题。这些都是在实际编程中容易出错的地方,特别是嵌入式系统中数据解析必须精确。 此外,用户可能在调试时遇到问题,比如数据不正确,这时候需要检查指针是否正确赋值,数据是否在接收时被正确存储,以及是否存在缓存或同步问题。例如,在中断服务例程中,数据可能被覆盖,需要确保在数据处理完成前不会被新的数据替换。 还需要考虑示例代码的实用性,比如如何遍历数据,如何转换为特定类型,以及如何处理不同的数据格式。例如,CAN数据可能包含多个信号,每个信号占用不同的位,需要位操作来提取。 最后,总结关键点,确保用户理解指针操作的基本步骤注意事项,并提供进一步的问题邀请,以解决用户可能有的更深层次疑问。</think>以下是如何从接收数据指针(如 `PduInfoPtr->SduDataPtr`)指向的地址中提取数据的详细步骤示例: --- ### **1. 理解指针与数据存储** 在C语言中,指针变量(如 `uint8* CanSduPtr`)存储的是内存地址,指向实际数据的起始位置。 假设接收到的数据是字节流(如CAN报文数据),存储格式通常为 **连续字节数组**。例如: ``` 内存地址: 0x1000 | 0x1001 | 0x1002 | 0x1003 | ... 数据值: 0x11 | 0x22 | 0x33 | 0x44 | ... ``` --- ### **2. 提取数据的基本方法** #### **(1) 直接通过索引访问** ```c uint8* CanSduPtr = PduInfoPtr->SduDataPtr; // 假设已获取指针 uint8 data_byte = CanSduPtr[0]; // 读取第1个字节(地址0x1000) data_byte = CanSduPtr[1]; // 读取第2个字节(地址0x1001) ``` - **关键点**:通过数组下标 `[index]` 访问内存中的连续字节。 #### **(2) 遍历所有数据** ```c uint16 CanDlc = PduInfoPtr->SduLength; // 数据长度(字节数) for (int i = 0; i < CanDlc; i++) { printf("Data[%d]: 0x%02X\n", i, CanSduPtr[i]); } ``` - **输出示例**: ``` Data[0]: 0x11 Data[1]: 0x22 Data[2]: 0x33 ... ``` --- ### **3. 处理多字节数据(如整型、浮点型)** 若数据包含多字节类型(如 `uint16`, `uint32`),需注意 **字节序(Big-Endian/Little-Endian)**。 #### **(1) 提取16位数据(uint16)** 假设数据为 **Little-Endian**(低字节在前): ```c uint16 value = (uint16)(CanSduPtr[1] << 8) | CanSduPtr[0]; // 合并字节0字节1 ``` - **示例**: 若 `CanSduPtr[0] = 0x34`, `CanSduPtr[1] = 0x12`,则 `value = 0x1234`。 #### **(2) 提取32位数据(uint32)** ```c uint32 value = (uint32)(CanSduPtr[3] << 24) | (CanSduPtr[2] << 16) | (CanSduPtr[1] << 8) | CanSduPtr[0]; // Little-Endian ``` - **示例**: 若 `CanSduPtr[0]=0x78`, `CanSduPtr[1]=0x56`, `CanSduPtr[2]=0x34`, `CanSduPtr[3]=0x12`, 则 `value = 0x12345678`。 --- ### **4. 实际代码示例** 在 `CanIf_RxIndication` 函数中提取数据: ```c void CanIf_RxIndication(const Can_HwType *Mailbox, const PduInfoType *PduInfoPtr) { uint8* CanSduPtr = PduInfoPtr->SduDataPtr; uint16 CanDlc = PduInfoPtr->SduLength; // 示例:打印所有接收到的字节 for (int i = 0; i < CanDlc; i++) { printf("Received Data Byte[%d]: 0x%02X\n", i, CanSduPtr[i]); } // 示例:提取前2字节作为uint16(Little-Endian) if (CanDlc >= 2) { uint16 value = (uint16)(CanSduPtr[1] << 8) | CanSduPtr[0]; printf("Value (uint16): 0x%04X\n", value); } } ``` --- ### **5. 注意事项** 1. **空指针检查**: 在访问指针前需确保 `PduInfoPtr->SduDataPtr` 不为 `NULL`。 ```c if (PduInfoPtr->SduDataPtr == NULL) { // 错误处理:指针无效 return; } ``` 2. **数据长度验证**: 访问数据时需确保不越界(如 `CanDlc` 是否足够长)。 3. **字节序对齐**: 嵌入式系统中需明确数据字节序(通常由CAN通信协议定义)。 --- ### **6. 调试技巧** - **使用内存查看工具**: 在调试器中直接查看 `CanSduPtr` 指向的内存区域。 - **打印原始数据**: 将接收到的字节以十六进制格式输出,验证数据正确性。 --- 若有具体数据格式(如J1939、CANopen信号解析),可进一步分析!
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