浅谈整数,浮点数在内存中的存储

本文探讨了整数以补码形式存储及IEEE规定的浮点数存储方式,包括有效数字M和指数E的特殊规定。文章还详细解释了E的不同情况及其对数值的影响,并通过具体例子说明了整数与浮点数之间的转换。

                                                       浅谈整数,浮点数在内存中的存储

整数以补码的形式在内存中存储

IEEE对于(有效数字)M和(指数)E有特殊的规定: (以float为例)

1.因为M的值一定是1<= M <2,所以它绝对可以写成1.xxxxxxx的形式,所以规定M在存储时舍去第一个1,只存储小数点之后的数字。这样做节省了空间,以float类型为例,就可以保存23位小数信息,加上舍去的1就可以用23位来表示24个有效的信息。
2.对于E(指数)E是一个无符号整数所以E的取值范围为(0~255),但是在计数中指数是可以为负的,所以规定在存入E时,在它原本的值上加上中间数(127),在使用时减去中间数(127),这样E的真正取值范围就成了(-127~128)。
对于E还分为三种情况:
①E不全为0,不全为1:
这时就用正常的计算规则,E的真实值就是E的字面值减去127(中间值),M的值要加上最前面的省去的1。
②E全为0
这时指数E等于1-127为真实值,M不在加上舍去的1,而是还原为0.xxxxxxxx小数。这样为了表示0,和一些很小的整数。
所以在进行浮点数与0的比较时,要注意。
③E全为1
当M全为0时,表示±无穷大(取决于符号位);当M不全为1时,表示这数不是一个数(NaN)

在看刚开始的题目:
①int a = 9;因为a是int类型的,所以他在内存中以补码的形式储存:
00000000 00000000 00000000 00001001
而*pa却是float类型的所以,当*pa读这块内存的值时,它通过浮点数的形式读取
0     0000000 0     0000000 00000000 00001001        
—   —————    ———————————————
S           E                                M
*pa = (-1)^0 * (0.0000000 00000000 00001001) * 2^(1-127)  这个数是一个很小的数,用十进制小数表示就是 0.000000

②*pa = 9.0;因为*pa是float类型的,所以9可以写为(1001)= (-1)^0 * (1.001) * 2^(3)
所以:
S = 0;M = 001000…… E = 3 + 127 = 130

0    1000001 0        0010000 00000000 00000000       
—   —————    ———————————————
S           E                                M

而把这个二进制数还原为十进制数就为1091567616就是a的值
【四轴飞行器】非线性三自由度四轴飞行器模拟器研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕非线性三自由度四轴飞行器模拟器的研究展开,重点介绍了基于Matlab的建模与仿真方法。通过对四轴飞行器的动力学特性进行分析,构建了非线性状态空间模型,并实现了姿态与位置的动态模拟。研究涵盖了飞行器运动方程的建立、控制系统设计及数仿真验证等环节,突出非线性系统的精确建模与仿真优势,有助于深入理解飞行器在复杂工况下的行为特征。此外,文中还提到了多种配套技术如PID控制、状态估计与路径规划等,展示了Matlab在航空航天仿真中的综合应用能力。; 适合人群:具备一定自动控制理论基础和Matlab编程能力的高校学生、科研人员及从事无人机系统开发的工程技术人员,尤其适合研究生及以上层次的研究者。; 使用场景及目标:①用于四轴飞行器控制系统的设计与验证,支持算法快速原型开发;②作为教学工具帮助理解非线性动力学系统建模与仿真过程;③支撑科研项目中对飞行器姿态控制、轨迹跟踪等问题的深入研究; 阅读建议:建议读者结合文中提供的Matlab代码进行实践操作,重点关注动力学建模与控制模块的实现细节,同可延伸学习文档中提及的PID控制、状态估计等相关技术内容,以全面提升系统仿真与分析能力。
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