浮点数在内存中的存储方式

来源:互联网 发布:mysql常用sql注入语句 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 01:01

浮点数保存的字节格式如下:

地址        0                   -1                         -2                         -3
内容        SEEE EEEE  EMMMMMMM             MMMMMMMM      MMMMMMMM

这里

l  S 代表符号位,1是负,0是正

l  E 偏移127的幂,二进制阶码=(EEEEEEEE)-127。

l  M 24位的尾数保存在23位中,只存储23位,最高位固定为1。此方法用最较少的位数实现了较高的有效位数,提高了精度。零是一个特定值,幂是0 尾数也是0。里面的地址格式问题就看计算机中CPU字节处理顺序了,有的是小端字节有的是大端字节。

浮点数-12.5作为一个十六进制数0xC1480000保存在存储区中,这个值如下:
地址0      -1    -2     -3
内容0xC1   0x48  0x00  0x00

浮点数和十六进制等效保存值之间的转换相当简单。下面的例子说明上面的值-12.5如何转
换。浮点保存值不是一个直接的格式,要转换为一个浮点数,位必须按上面的浮点数保存格式表
所列的那样分开,例如:

地址       0            -1              -2              -3
格式       SEEE EEEE  EMMM MMMM  MMMM MMMM  MMMM MMMM
二进制    11000001      01001000         00000000           00000000
十六进制 C1                 48                    00                      00

从这个例子可以得到下面的信息:

l  符号位是1 表示一个负数

l  幂是二进制10000010或十进制130,130减去127是3,就是实际的幂。

l  尾数是后面的二进制数10010000000000000000000


在尾数的左边有一个省略的小数点和1,这个1在浮点数的保存中经常省略,加上一个1和小数
点到尾数的开头
,得到尾数值如下:
1.10010000000000000000000

接着,根据指数调整尾数.一个负的指数向左移动小数点.一个正的指数向右移动小数点.因为
指数是3,尾数调整如下:
1100.10000000000000000000

结果是一个二进制浮点数,小数点左边的二进制数代表所处位置的2的幂,例如:1100表示
(1*2^3)+(1*2^2)+(0*2^1)+(0*2^0)=12。
小数点的右边也代表所处位置的2的幂,只是幂是负的。例如:.100...表示(1*2^(-1))+
(0*2^(-2))+(0*2^(-2))...=0.5。
这些值的和是12.5。因为设置的符号位表示这数是负的,因此十六进制值0xC1480000表示-
12.5。

下面给个例子

#include <stdio.h>//程序还可以测试下你计算机是大端还是小端
union FloatData
{
   float f;
   unsigned char h[4];
}; 
void main(void)
{
   FloatData t;
   float temp = 0;
   printf("请输入一个数,输入100表示结束:");
   scanf("%f",&temp);
  t.f = temp;
  printf("%f在内存中的存放为:%2x %2x %2x %2x\n",t.f,t.h[0],t.h[1],t.h[2],t.h[3]);

}

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浮点数二进制表示计算顺序:

为了方便起见定义数字为-36.625,用短除法可以得出二进制为100100.101(不带有符号),科学计数法为1.00100101,所以幂数为5

在浮点存储中为127+5=132即10000100,尾数除去1和小数点即为00100101,所以该数值表示为如下:

1 10000100 00100101000000000000000    16进制表示为0xc2128000,上述程序可以验证。

 

 


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