float和double变量的内存布局

float和double变量的内存布局

float存储javac

浮点数在c/c++以及java中的内存布局遵循IEEE标准的，首先看一下IEEE所规定的存储的方式：

 符号位指数位小数部分指数偏移量单精度浮点数1 位[31]8位 [30-23]23位 [22-00]127双精度浮点数1 位[63]11 位[62-52]52 位[51-00]1023

解释一下，首先float变量按上述标准是4个字节，其中最高位为符号位，1代表此浮点数为负数，0代表正数，接下来的8位为指数位，范围0~255，，IEEE规定了一个偏移量127，指数位的值减去127为小数的偏移。低23位为小数部分，这23位是来描述浮点数的值，偏移为0的情况下，这23位数是一个浮点数的小数部分，也就是说位于小数点的右边。比如
0x3fc00000
符号位：0                 ->说明是正数。     
指数位：011 1111 1           -->偏移0
小数位：100 0000 0000 0000 0000 0000，-->1.10000000000000000000000为1.5
而按照规定，小数点前还隐含包括1，而这个1是不储存的，所以小数位实际是1.5，当偏移大于0时，小数点向右偏移相应的值，反之向左偏移相应的值。
以上就是IEEE的存储的基本原理，现在验证下，加深印象

1. #include <iostream>
2. using namespace std;
3. int main()
4. {
5.     float a=0.0;
6.     unsigned char *p=(unsigned char *)&a;
7.     *p=0;
8.     p++;
9.     *p=0;
10.     p++;
11.     *p=0xc0;
12.     p++;
13.     *p=0x3f;
14.     cout<<a<<endl;
15.     system("pause");
16. }
17. //输出1.5

0x40c00000
符号位：0                 ->说明是正数。     
指数位：100 0000 1          -->偏移2

小数位：100 0000 0000 0000 0000 0000，
由于偏移为2，1.100 0000 0000 0000 0000 0000变成了110.0 0000 0000 0000 0000 0000 所以0x40c00000值为6，同理0x3f400000值为0.75.
类似的我们可以明白double变量的内存布局了。由于小数位的计算方式比如11.11111...在计算时为1*2^1+1*2^0+1*2^(-1)+1*2^(-2)....可以看出在表示小数时，flaot的值不是连续的，事实上浮点数，以IEEE标准所能精确表示的仅仅是其中的一部分。
例如0.3，就不能被float所精确表示，如下面代码：

1. #include <iostream>
2. using namespace std;
3. int main()
4. {
5.     float a=0.3;
6.     cout.precision(20);
7.     for (int i=0;i<4;i++)
8.     {
9.         cout<<int(*(unsigned char*)((int)&a+i))<<endl;
10.     }
11.     cout<<a<<endl;
12.     system("pause");
13. }

可以算出float所能精确表示的个数，32位每位两个有限的状态~~~~~
了解了float布局，相应的下面代码问题的原因也就找到了~~~~

1. #include <iostream>
2. using namespace std;
3. int main()
4. {
5.     float a=2;
6.     int *p=(int*)&a;
7.     cout<<*p<<endl;//为什么输出的不是2
8.     cout<<a<<endl;
9.     system("pause");
10. }