C语言浮点型数据存储结构

蔚落 2022-09-17 12:24 210阅读 0赞

# 1.float类型 #

float类型占四个字节，每个字节占8位，总共32位，其内存结构如下图：

![20131020165757984][]

31位为符号位：0表示正数，1表示负数

31~23位：共8位表示指数位，内存存储数据从0~2^8-1=255，由于指数可以是正也可以是负，所以指数位采用移位存储表示数据，8位有符号有可表示数据从-128~127，所以指数位表示的实际指数应该是无符号位数减去127，例如0000 0000表示为0-127=-127，1111 1111表示为255-127=128，1000 0001表示为129-127=2

22~0位：共23位表示尾数位，内存存储数据从0~2^23-1=8388607

例如：-1.01\*2^3

符号：为1表示负数

指数为：3

尾数为：1.01

由于计算机中只能存储二进制数据，所以十进制数据必须转成二进制数

例如：-8.25=1000.01=-1.00001\*2^3

所以 -8.25

符号位为：1

指数位为：3+127=130=10000010

尾数位为：00001，因为尾数位第一个数都为1所以1就省略了

则内存表示为：

![20131020170056296][]

# 2.float类型代码测试 #

void main(int argc, char* argv[])
    {
    
    	float a=-8.25;
    	char *p=(char*)&a;
    	printf("%02X",*(p+3));
    	printf("%02X",*(p+2));
    	printf("%02X",*(p+1));
    	printf("%02X",*p);
    
    	printf("\n%x",&a);
    	printf("\n%f\n",a);
    
    
    }

![20131020170745765][]

float a=-8.25，存放的地址为:12ff44,占4个字节，我们从12ff44内存中可以看到四个字节存放的数据从大到小为C1 04 00 00，这和我们推导是一样的！

# 3.double类型 #

double类弄内存中存储的原理与float类型是一样的，只不过double类型是用64位来表示的，其存储结构如下：

![20131020171728484][]

同样用\-8.25=1000.01=-1.00001\*2^3来验证

符号位为：1

指数位：由于11位无符号表示数据范围为0-2047，有符号范围为-1023-1024，所示实际值应该要用内存无符号数-1023，例如000 0000 0000为0-1023=-1023 ，111 1111 1111为2047-1023=1024， 100 0000 0010为1026-1023=3，所示-8.25指数位为 100 0000 0010

尾数位为：0000 1000 0000 0000 ...后面全是0，总共52位

则-8.25 double类型为：1100 0000 0010 0000 1000 0000 .......后面全是0，总共64位

十六进制为:C0 20 80 00 00 00 00 00

# 4.double类型测试 #

void main(int argc, char* argv[])
    {
    
    	double a=-8.25;
    	char *p=(char*)&a;
    
    	printf("%02X",*(p+7));
    	printf("%02X",*(p+6));
    	printf("%02X",*(p+5));
    	printf("%02X",*(p+4));
    	printf("%02X",*(p+3));
    	printf("%02X",*(p+2));
    	printf("%02X",*(p+1));
    	printf("%02X",*p);
    
    	printf("\n%d",sizeof(double));
    	printf("\n%x",&a);
    	printf("\n%f\n",a);
    
    
    }

![20131020173111968][]

测试中我们可以看到double类型占8个字节，double a=-8.25存放地址为12ff40，从Memory窗口中可以看到地址12ff40，连续8个字节从大到中内容为 C0 20 80 00 00 00 00 00 00 ，这和我们推导结果是一样的

[20131020165757984]: /images/20220828/36ee68d68501488780b03dab2b55813f.png
[20131020170056296]: /images/20220828/29935090eaeb4f248e0492c910d9e6a3.png
[20131020170745765]: /images/20220828/71f0a8ccb9984554b24aca5d92cc7ce8.png
[20131020171728484]: /images/20220828/4f60525aa7dd4f40b95f76f449a1bb7b.png
[20131020173111968]: /images/20220828/e7faec465a754a0e9823070292da439e.png