【C/C++】浮点数在内存中的储存

零.导言

       浮点数在内存中的储存方式与整形在内存中的储存方式不同,其储存方式遵循IEEE 754标准,这也是当你使用%d打印浮点型数据会打印出奇怪的数据的根本原因。就让我们来看看浮点型数据是怎么储存的吧。


一.浮点数的存储格式

        浮点数的存储格式可以表示为:
        [ V = (-1)^S * M * 2^E ]

  • ( S ) 是符号位,0表示(-1)^0,即正数;同理,1表示(-1)^1,即负数。
  • ( M ) 是有效数字,由于范围在1到2之间,第一位恒为1,因此在存储时不保存第一位。
  • ( E ) 是指数,表示浮点数的大小。其中32位浮点数的指数范围是0到25564位浮点数的指数范围是0到2047‌

二.符号位

        ( S ) 是符号位位于内存中的第一位,占1bit,就只有0或1两种形式,0表示正数;1表示负数。


三.有效数字

        ( M ) 是有效数字位于内存中的最后一部分,占23bit/54bit,存储时不保存第一位,假如下图为有效数字部分前八位

 10100000

        它表示的其实是二进制的1.101(暂时不考虑指数部分),这八个数字数只是"1."后的小数部分而已。


四.指数

        ( E ) 是指数,紧挨符号位后面,位于2~9或2~12位,占8或11bit,有特色的计算机制:

        存储时需要将E的真实值加上一个中间值,32位浮点数的中间值是127,64位浮点数的中间值是1023‌,就拿32位浮点数来举例:

比如:10000000 其实表示的是 
10000000 = 00000001 + 01111111 = 00000001 + 127(十进制) 

        所以 10000000 表示的其实是 10^1 ,即十的一次方。


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