剖析浮点数在内存中的存储

    C语言和C#语言中，对于浮点类型的数据采用单精度类型（float）和双精度类型(double)来存储，float数据占用32bit,double数据占用64bit,我们在声明一个变量float f= 2.25f的时候，是如何分配内存的呢？如果胡乱分配，那世界岂不是乱套了么，其实不论是float还是double在存储方式上都是遵从IEEE的规范的，float遵从的是IEEE R32.24 ,而double 遵从的是R64.53。

    无论是单精度还是双精度在存储中都分为三个部分：

1. 符号位(Sign) : 0代表正，1代表为负
2. 指数位（Exponent）:用于存储科学计数法中的指数数据，并且采用移位存储
3. 尾数部分（Mantissa）：尾数部分

 其中float的存储方式如下图所示：

而双精度的存储方式为:

了解了浮点数的存储，我们来看个例子：

#include <stdio.h>int main(int argc, char *argv[]){float i = 3;int j = *(int *)(&i);printf("i = %f\n", i);printf("j = %#x\n", j);return 0;}

i是毋庸置疑是：3.000000。但是j呢？3.000000？答案是否定的，j是输出：0x4040 0000。有人会问了，难道j是随机输出？瞎说，j输出0x4040 0000是有依据，是一个定值！

由于i是float数据类型，而j是int数据类型。理论上说，j是取了i的地址然后再去地址，应该得到的就是i的值：3。但是问题的关键就是float数据类型的存储方式和int数据类型不一样，float是占用4个字节(32位)，但是float存储是使用科学计数法存储，最高位是存储数符(负数的数符是0，正数的数符是1)；接下来8位是存储阶码；剩下的23位是存储尾数。上面i=3.000000，那么3.000000(10进制) = 11(2进制) 。数据在电脑中存储都是二进制，这个应该都没有疑问。那么这里的数符为：0 ，阶码为：E – 127 = 1 ，那么阶码为：E = 128 即为：1000 0000 (2进制) ，尾数为：100 0000 0000 0000 0000 0000 。那么存储形式就是：0100 0000  0100 0000 0000 0000 0000 0000。这个数据转换成16进制就是0x4040 0000。

几种数据类型的存储方式