C語言詳細(xì)圖解浮點型數(shù)據(jù)的存儲實現(xiàn)
在引入知識之前,先來看一個案例,就知道了解浮點型數(shù)據(jù)存儲的重要性與必要性。
舉個例子:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> int main() { int num = 9; float *pnum = (float *)#//強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型 printf("n的值為:%d\n",n); printf("*pFloat的值為:%f\n",*pnum); *pnum = 9.0; printf("num的值為:%d\n",n); printf("*pFloat的值為:%f\n",*pnum); return 0; }
一般情況下我們都會認(rèn)為*pnum打印的就是n的值,只不過是以浮點型打印出來,所以是9.000000啊,然后下面的n又因為*pnum的修改,加之因為%d輸出,所以還是9啊,但是結(jié)果不是,打印出來的結(jié)果如下圖所示:
結(jié)果與我們想的有很大的偏差。。。。。那就有必要讓我們來了解浮點型數(shù)據(jù)的存儲啦!
1.首先,根據(jù)上面的實例,我們可以發(fā)現(xiàn)整型和浮點型數(shù)據(jù)的存儲方法是不一樣的!
2.那么浮點型數(shù)據(jù)是怎么存儲的呢?
(1)根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE(電子和電子工程協(xié)會)754,任意一個二進(jìn)制浮點數(shù)V可以表示為下面的形式:
## (-1)^S * M * 2^E
## (-1)^S 表示符號位,當(dāng)S=0時,V為正數(shù);當(dāng)S=1時,V為負(fù)數(shù)。
## M 表示有效數(shù)字,且1<=M<2
## 2^E表示指數(shù)位
舉例來說:十進(jìn)制的 5.0,寫成二進(jìn)制是 101.0,相當(dāng)于 1.01 *2^2 。那么,按照上面的V的格式,可以得出S=0,M=1.01,E=2。
十進(jìn)制的 -5.0,寫成二進(jìn)制是 -101.0 ,相當(dāng)于 -1.01 * 2^2 。那么,S=1,M=1.01,E=2。
IEEE 754規(guī)定對于任意一個浮點數(shù)V都可以表示成V=(-1)^s * M *2^E,那我們是不是只要知道S、M、E三個值就可以確定一個浮點數(shù)?事實上,c語言內(nèi)存存儲浮點數(shù)時,也確實是只存儲S、和指數(shù)E有關(guān)的一個值、和M有關(guān)的一個值(注意,這里不是直接存E、M) 詳情如下:
相對應(yīng)的float型是32位的,它的存儲空間如下:
相對應(yīng)的double型是64位的,它的存儲空間如下:
對于M與E的特別規(guī)定:
E的使用:
所以我們再對剛才的代碼加以解釋:
1.首先我們先把n的補(bǔ)碼寫出來,因為n是正數(shù),所以它的原反補(bǔ)相同。
2.按照上面的方法,把n的補(bǔ)碼分解后發(fā)現(xiàn)它的E為全0,所以相當(dāng)于一個無窮小的數(shù)字,所以此時*p為0.000000……
3.將*p改成9.0后按照上面的方法,先改成二進(jìn)制 1001.1,然后寫成 (-1)^0 * 1.001 * 2^3,最后按照格式變成補(bǔ)碼,存到內(nèi)存中去,此時補(bǔ)碼為01000001000100000000000000000000,而n為整型數(shù)據(jù),所以先取出這個補(bǔ)碼,又因為其為正數(shù),所以直接將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)為十進(jìn)制%d輸出:
結(jié)果與我們之前執(zhí)行的結(jié)果一致!
浮點型數(shù)據(jù)存儲是很重要的知識點,它也加強(qiáng)了我們對數(shù)據(jù)存儲的了解!
到此這篇關(guān)于C語言詳細(xì)圖解浮點型數(shù)據(jù)的存儲實現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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