浮点型数据在内存中的存储

我们先从一道题看起

 相信很多人的答案都是:9, 9.000000, 9, 9.000000

实际上正确的答案

为什么呢?这就要从一个标准说起了

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


例如十进制浮点数数:5.5

转化位二进制浮点数:101.1即1.011*2^2

注:因为是二进制所以乘2,且小数点向左移动2位次方也为2

得到S=0,M=1.011,E=2


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

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

前面说过, 1≤M<2 ,也就是说,M可以写成 1.xxxxxx 的形式,其中xxxxxx表示小数部分。
IEEE 754规定,在计算机内部保存M时,默认这个数的第一位总是1,因此可以被舍去,只保存后面的xxxxxx部分。

比如保存1.011的时候,只保存011,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。


至于指数E,情况就比较复杂。

首先,E为一个无符号整数
这意味着,如果E为8位,它的取值范围为0-255;如果E为11位,它的取值范围为0-2047。但是,我们知道,科学计数法中的E是可以出现负数的。

所以IEEE 754规定,存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数,对于8位的E,这个中间数
是127;

对于11位的E,这个中间数是1023。比如,2^2的E是2,所以保存成32位浮点数时,必须保存成2+127=129,即10000001。

E从内存中取出还有两种特殊情况

E全为0
这时,浮点数的指数E等于1-127(或者1-1023)即为真实值,
有效数字M不再加上第一位的1,而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0,以及接近于
0的很小的数字。

E全为1
这时,如果有效数字M全为0,表示±无穷大(正负取决于符号位s)。


此时回到最开始的题目我们可以得到第一个*pn

  

 第二个n的值

 

 


 

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