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《C语言学习的第19天》

最编程 2024-08-11 21:25:13
...

////浮点数在内存中的存储

//常见的浮点数:

//3.14159

//1E10=1.0*10^10

//浮点数家族包括: float、double、long double 类型。

//浮点数表示的范围:float.h中定义

//浮点数存储的例子

//#include<stdio.h>

//int main()

//{

// int n = 9;

// float* pFloat = (float*)&n;

// printf("n的值为:%d\n", n);

// printf("*pFloat的值为:%f\n", *pFloat);

// *pFloat = 9.0;

// printf("num的值为:%d\n", n);

// printf("*pFloat的值为:%f\n", *pFloat);

// return 0;

//}

//注意:当我们以浮点型的形式放进去,就要以浮点型的形式拿出来

//而1.当你以以浮点型的形式放进去,而以整型的形式往出拿

//  2.当你以以整型的形式放进去,而以浮点型型的形式往出拿

//1.和2.最终拿不到我们想要的结果

//原因:浮点数和整数在内存中存放的方式有所差异

// num 和 *pFloat 在内存中明明是同一个数,为什么浮点数和整数的解读结果会差别这么大?

//要理解这个结果,一定要搞懂浮点数在计算机内部的表示方法。

//详细解读:

//根据国际标准IEEE(电气和电子工程协会) 754,任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式:

//(-1) ^ S* M * 2 ^ E

//(-1) ^ s表示符号位,当s = 0,V为正数;当s = 1,V为负数。

//M表示有效数字,大于等于1,小于2。

//2 ^ E表示指数位。

//举例来说:

//十进制的5.0,写成二进制是 101.0 ,相当于 1.01×2 ^ 2 。

//那么,按照上面V的格式,可以得出s = 0,M = 1.01,E = 2。

//十进制的 - 5.0,写成二进制是 - 101.0 ,相当于 - 1.01×2 ^ 2 。那么,s = 1,M = 1.01,E = 2。

//IEEE 754规定:

//对于32位的浮点数,最高的1位是符号位s,接着的8位是指数E,剩下的23位为有效数字M。

//对于64位的浮点数,最高的1位是符号位S,接着的11位是指数E,剩下的52位为有效数字M。

//IEEE 754对有效数字M和指数E,还有一些特别规定。

//前面说过, 1≤M < 2 ,也就是说,M可以写成 1.xxxxxx 的形式,其中xxxxxx表示小数部分。

// IEEE 754规定,在计算机内部保存M时,默认这个数的第一位总是1,因此可以被舍去,只保存后面的

// xxxxxx部分。比如保存1.01的时

// 候,只保存01,等到读取的时候,再把第一位的1加上去。这样做的目的,是节省1位有效数字。以32位

// 浮点数为例,留给M只有23位,

// 将第一位的1舍去以后,等于可以保存24位有效数字。

// 至于指数E,情况就比较复杂。

// 首先,E为一个无符号整数(unsigned int)

// 这意味着,如果E为8位,它的取值范围为0~255;如果E为11位,它的取值范围为0~2047。但是,我们

// 知道,科学计数法中的E是可以出

// 现负数的,所以IEEE 754规定,存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数,对于8位的E,这个中间数

// 是127;对于11位的E,这个中间

// 数是1023。比如,2 ^ 10的E是10,所以保存成32位浮点数时,必须保存成10 + 127 = 137,即

// 10001001。

// 然后,指数E从内存中取出还可以再分成三种情况:

////1.——————E不全为0或不全为1

//这时,浮点数就采用下面的规则表示,即指数E的计算值减去127(或1023),得到真实值,再将

//有效数字M前加上第一位的1。

//比如:

//0.5(1 / 2)的二进制形式为0.1,由于规定正数部分必须为1,即将小数点右移1位,则为

//1.0 * 2 ^ (-1),其阶码为 - 1 + 127 = 126,表示为

//01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0,补齐0到23位00000000000000000000000,则其二进

//制表示形式为 :

////2.————————E全为0

//这时,浮点数的指数E等于1 - 127(或者1 - 1023)即为真实值,

//有效数字M不再加上第一位的1,而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0,以及接近于

//0的很小的数字。

//0 01111110 00000000000000000000000

//E全为1

//这时,如果有效数字M全为0,表示±无穷大(正负取决于符号位s);

//好了,关于浮点数的表示规则,就说到这里。