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float的存储方式

发布时间: 2022-05-20 20:31:56

① float和double型分别怎么存储

C/C++的浮点数据类型有float和double两种。

类型float大小为4字节,即32位,内存中的存储方式如下: 符号位(1 bit) 指数(8 bit) 尾数(23 bit)

类型double大小为8字节,即64位,内存布局如下: 符号位(1 bit) 指数(11 bit) 尾数(52 bit)

符号位决定浮点数的正负,0正1负。

指数和尾数均从浮点数的二进制科学计数形式中获取。

如,十进制浮点数2.5的二进制形式为10.1,转换为科学计数法形式为(1.01)*(10^1),由此可知指数为1,尾数(即科学计数法的小数部分)为01。

根据浮点数的存储标准(IEEE制定),float类型指数的起始数为127(二进制0111 1111),double类型指数的起始数为1023(二进制011 1111 1111),在此基础上加指数,得到的就是内存中指数的表示形式。尾数则直接填入,如果空间多余则以0补齐,如果空间不够则0舍1入。所以float和double类型分别表示的2.5如下(二进制):

符号位

指数

尾数

0

1000 0000

010 0000 0000 0000 0000 0000


0

100 0000 0000

0100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

② 浮点型数据在内存中实际的存放形式(储存形式)

浮点型数据在内存中存储不是按补码形式,是按阶码的方式存储,所以虽然int和float都是占用了4个字节,如果开始存的是int型数据,比如是个25,那么用浮点的方式输出就不是25.0,也许就变的面目全非。
你可以用共用体的方式验证一下。在公用体中定义一个整形成员变量和一个浮点型成员变量,给整形赋值25,输出浮点成员变量,你就知道了。

③ 浮点型(float)数据类型的二进制数据格式

 float在内存中的存储遵循IEEE 754标准。在C/C++中,float类型占4个字节即32位 , 这32位分成了3部分:

       符号位:转化成二进制后,第31位。 0代表正数,1代表负数

       阶码:30-23位,转化成规格化的二进制之后与127之和

       尾数:22-0位



例如:13.625在内存中的存储
首先将13.625转化成二进制
整数部分除2取余,直到商为0停止 。最后读数时,从最后一个余数读起,一直到最前面的一个余数。所以13的二进制为 1101
小数部分乘2取整,然后从前往后读。
0.625*2 = 1.25 取整 1
0.25*2 = 0.5 取整 0
0.5*2 = 1 取整 1
所以小数部分的二进制 101
然后将 1101.101的小数点向左移至小数点前只有一个1,即左移3位 。
阶码就是3+127 = 130 即:1000 0010
符号位:0
尾数 :因为小数点前必为一,所以记录小数点后面的数即可 101101
0100 0001 0101 1010 0000 0000 0000 0000
转换成16进制后为 41 5A 00 00

④ float变量在内存当中是怎样存储的或是怎样的一种存储格式

浮点型变量在计算机内存中占用4字节(Byte),即32-bit。遵循IEEE-754格式标准。
一个浮点数由2部分组成:底数m 和 指数e。
±mantissa × 2exponent
(注意,公式中的mantissa 和 exponent使用二进制表示)
底数部分使用2进制数来表示此浮点数的实际值。
指数部分占用8-bit的二进制数,可表示数值范围为0-255。但是指数应可正可负,所以IEEE规定,此处算出的次方须减去127才是真正的指数。所以float的指数可从 -126到128.
底数部分实际是占用24-bit的一个值,由于其最高位始终为 1 ,所以最高位省去不存储,在存储中只有23-bit。
到目前为止, 底数部分 23位 加上指数部分 8位 使用了31位。那么前面说过,float是占用4个字节即32-bit,那么还有一位是干嘛用的呢? 还有一位,其实就是4字节中的最高位,用来指示浮点数的正负,当最高位是1时,为负数,最高位是0时,为正数。
浮点数据就是按下表的格式存储在4个字节中:
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
Contents SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM S: 表示浮点数正负,1为负数,0为正数
E: 指数加上127后的值的二进制数
M: 24-bit的底数(只存储23-bit)
主意:这里有个特例,浮点数 为0时,指数和底数都为0,但此前的公式不成立。因为2的0次方为1,所以,0是个特例。当然,这个特例也不用认为去干扰,编译器会自动去识别。

通过上面的格式,我们下面举例看下-12.5在计算机中存储的具体数据:
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
Contents 0xC1 0x48 0x00 0x00 接下来我们验证下上面的数据表示的到底是不是-12.5,从而也看下它的转换过程。
由于浮点数不是以直接格式存储,他有几部分组成,所以要转换浮点数,首先要把各部分的值分离出来。
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
格式 SEEEEEEE EMMMMMMM MMMMMMMM MMMMMMMM
二进制 11000001 01001000 00000000 00000000
16进制 C1 48 00 00
可见:
S: 为1,是个负数。
E:为 10000010 转为10进制为130,130-127=3,即实际指数部分为3.
M:为 10010000000000000000000。 这里,在底数左边省略存储了一个1,使用 实际底数表示为 1.10010000000000000000000
到此,我们吧三个部分的值都拎出来了,现在,我们通过指数部分E的值来调整底数部分M的值。调整方法为:如果指数E为负数,底数的小数点向左移,如果指数E为正数,底数的小数点向右移。小数点移动的位数由指数E的绝对值决定。
这里,E为正3,使用向右移3为即得:
1100.10000000000000000000
至次,这个结果就是12.5的二进制浮点数,将他换算成10进制数就看到12.5了,如何转换,看下面:
小数点左边的1100 表示为 (1 × 23) + (1 × 22) + (0 × 21) + (0 × 20), 其结果为 12 。
小数点右边的 .100… 表示为 (1 × 2-1) + (0 × 2-2) + (0 × 2-3) + ... ,其结果为.5 。
以上二值的和为12.5, 由于S 为1,使用为负数,即-12.5 。
所以,16进制 0XC1480000 是浮点数 -12.5 。

上面是如何将计算机存储中的二进制数如何转换成实际浮点数,下面看下如何将一浮点数装换成计算机存储格式中的二进制数。
举例将17.625换算成 float型。
首先,将17.625换算成二进制位:10001.101 ( 0.625 = 0.5+0.125, 0.5即 1/2, 0.125即 1/8 如果不会将小数部分转换成二进制,请参考其他书籍。) 再将 10001.101 向右移,直到小数点前只剩一位 成了 1.0001101 x 2的4次方(因为右移了4位)。此时 我们的底数M和指数E就出来了:
底数部分M,因为小数点前必为1,所以IEEE规定只记录小数点后的就好,所以此处底数为 0001101 。
指数部分E,实际为4,但须加上127,固为131,即二进制数 10000011
符号部分S,由于是正数,所以S为0.
综上所述,17.625的 float 存储格式就是:
0 10000011 00011010000000000000000
转换成16进制:0x41 8D 00 00
所以,一看,还是占用了4个字节。

下面,我做了个有趣的实验,就是由用户输入一个浮点数,程序将这个浮点数在计算机中存储的二进制直接输出,来看看我们上面所将的那些是否正确。
有兴趣同学可以到VC6.0中去试试~!

#include<iostream.h>
#define uchar unsigned char
void binary_print(uchar c)
{
for(int i = 0; i < 8; ++i)
{
if((c << i) & 0x80)
cout << '1';
else
cout << '0';
}
cout << ' ';
}

void main()
{
float a;
uchar c_save[4];
uchar i;
void *f;
f = &a;
cout<<"请输入一个浮点数:";
cin>>a;
cout<<endl;
for(i=0;i<4;i++)
{
c_save[i] = *((uchar*)f+i);
}
cout<<"此浮点数在计算机内存中储存格式如下:"<<endl;
for(i=4;i!=0;i--)
binary_print(c_save[i-1]);
cout<<endl;
}

好了,我想如果你仔细看完了以上内容,你现在对浮点数算是能比较深入的了解了。

⑤ C语言中float到底能存多大的数!

-------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)

一般情况下,
int在内存里以2进制补码存储,跟你想的差不多,这个就不用多说了;

float存储方式如上面所示,1位符号位,指数位8位,小数位23位,共32位即4个字节。假设小数位表示的纯小数为x,指数表示的数字为n,符号为负,则这个float数字为(-(1+x))×(2^n)。

纯小数部分用补码表示,小数位的位数与可以表示的数据范围无关,只与可以表示的有效数字有关,即表示精度有关。
指数位部分用移码表示,所以可以表示的大小是2^-127到2^128,即最大的数是2^128=3.4E38。也就是说表示范围是-3.4E-38到3.4E38。

⑥ float存储方式

这是计算机组成原理关于浮点数的存储方式,属于底层细节具体情况可以参考http://hi..com/xiaoo170/blog/item/8e79b617122dd601c83d6d7f.html

⑦ 在java中float类型在内存中具体怎样存放

根据IEEE754浮点数表示标准,一个float变量在存储中由三部分组成,分别是:

符号位:1位(31),表示float的正负,0为正,1为负
幂指数:8位(23-30),表示2进制权的幂次
有效位:23位(0-22),表示有效数字

在float的存储中,有4个特殊的存储值,分别是:
0x7f800000:正无穷大,Float.intBitsToFloat()打印显示为infinity
0xff800000:负无穷大,打印显示为-infinity
0x00000000:正零,打印显示为0.0
0x80000000:负零,打印显示为-0.0

⑧ 关于浮点型float数值是怎样在内存中存储的

单精度浮点型(float )专指占用32位存储空间的单精度(single-precision )值。单精度在一些处理器上比双精度更快而且只占用双精度一半的空间,但是当值很大或很小的时候,它将变得不精确。double float数据类型,计算机中表示实型变量的一种变量类型。此数据类型与单精度数据类型(float)相似,但精确度比float高,编译时所占的内存空间依不同的编译器而有所不同,通常情况,单精度浮点数占4字节(32位)内存空间,其数值范围为3.4E-38~3.4E+38,;双精度型占8 个字节(64位)内存空间,其数值范围为1.7E-308~1.7E+308。

⑨ 在C语言中,float数据的存储形式和int的不同点

float是浮点数,存储尾数和指数两部分,比如12.34 就是1.234e1 尾数是1234 指数是1,表示小数时由于尾数位数有限,所以有误差
int是定点数,只存储各位数,只能表示整数

⑩ 请问浮点型数据在计算机是怎么存储的

摘要 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。

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