C/C++中float和double的存储结构
int main (int argc, char **argv)
{
float a = 1.0f;
cout <<"(int&)a = "<<(int&)a << endl;
float b = 0.0f;
cout <<"(int&)b = "<<(int&)b << endl;
float c = 14.0f; //14.0浮点数在内存中以2进制0-10000010-11000000 00000000 0000000,16进制为41600000
cout <<"(int&)c = "<<(int&)c << endl;
return ;
} /* ----- End of main() ----- */
输出
(int&)a =
(int&)b =
(int&)c =
(int&)a:将a的引用强制转换为整型,意思是a所在的内存,本来定义的时候为float类型,并初始为1.0f, 但现在我要按int类型解释这段内存(也就是说a所在的内存地址中的数据本来是按float型存储表示的,你非要按int型来解释不可)。
1.0f 在内存中的存储为
0 011 1111 1 000 0000 0000 0000 0000 0000.
把他按整型数解释为2^29+2^28+2^27+2^26+2^25+2^24+2^23=1065353216
(int&)a 相当于 *(int*)&a *(int*)(&a) *((int*)&a)
浮点数:
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。
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)
注意: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。
举例1:计算机存储中的二进制数如何转换成实际浮点数
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 。
举例2: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 向左移,直到小数点前只剩一位 成了 1.0001101 x 2的4次方 (因为左移了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。
浮点数在内存中的存储格式 http://blog.csdn.net/happylife1527/article/details/8059219
http://blog.csdn.net/aa2010aa/article/details/4982375
http://www.cnblogs.com/rain-lei/p/3619173.html
C/C++中float和double的存储结构的更多相关文章
- C/C++中float和double的存储结构(转)
在C/C++中float是32位的,double是64位的,两者在内存中的存储方式和能够表示的精度均不同,目前C/C++编译器标准都遵照IEEE制定的浮点数表示法来进行float,double运算. ...
- IEEE浮点数float、double的存储结构
众所周知,C的float.VB的Single都是32位浮点数变量类型(也叫单精度浮点数),C的double和VB的Double则都是64位的浮点数变量类型(也叫双精度浮点数).有些编译器还支持更屌的l ...
- 【转载】 C#中float、double以及decimal类型有何不同
在C#语言中,float.double以及decimal类型都可以用来表示小数,但三者还是有一定的不同,有效数字为相比的话,decimal类型的有效数字最大,float类型最小.计算浮点类型的运算,如 ...
- 精确计算java中float和double的精度
[本文相关的代码放在github上.地址为:https://github.com/VigourJiang/StructuredFloat] Java中double类型的格式基本遵循IEEE 754标准 ...
- 【转】JAVA程序中Float和Double精度丢失问题
原文网址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_827d041701017ctm.html 问题提出:12.0f-11.9f=0.10000038,"减不尽" ...
- Java中 float、double使用注意问题
在java中运行一下代码 System.out.println(2.00-1.10);输出的结果是:0.8999999999999999很奇怪,并不是我们想要的值0.9 再运行如下代码:System. ...
- mysql中float、double、decimal三种类型,以及数值产生误差的原因
单精度浮点数用4字节(32bit)表示浮点数,采用IEEE754标准的计算机浮点数,在内部是用二进制表示的,如:7.22用32位二进制是表示不下的,所以就导致不精确了,存取会出现误差. mysql中f ...
- Java中float和double转换的问题
为什么double转float不会出现数据误差,而float转double却误差如此之大? double d = 3.14; float f = (float)d; System.out.prin ...
- Java中float、double、long类型变量赋值添加f、d、L尾缀问题
展开1. 添加尾缀说明 我们知道Java在变量赋值的时候,其中float.double.long数据类型变量,需要在赋值直接量后面分别添加f或F.d或D.l或L尾缀来说明. 其中,long类型最好以 ...
随机推荐
- php操作redis常用方法源代码
1,connect 描述:实例连接到一个Redis.参数:host: string,port: int返回值:BOOL 成功返回:TRUE;失败返回:FALSE 示例: <?php $redis ...
- C++实现的屏幕截图软件 v1.0
之前用win32做的屏幕截图软件,使用了好久,非常好用. 在2.0版本中增加了屏幕尺和颜色拾取功能,并且改用屏幕和内存DC双缓冲,彻底消灭了闪屏,可惜代码丢失了 好不容易找到1.0版本的代码,以后再重 ...
- 关于python的__name__理解
Python中,每个模块有个__name__属性,当模块是在自己文件下执行的,那么它的__name__属性是__main__,而当它被引入到别的模块中,那么在别的模块下(import模块名 可以引入一 ...
- 取出一个int的每一位,用算法
int a=1234: int current: while(a) { current=a%10://4 cout<<current; a=a%10; }
- (1)编写一个接口:InterfaceA,只含有一个方法int method(int n); (2)编写一个类:ClassA来实现接口InterfaceA,实现int method(int n)接口方 法时,要求计算1到n的和; (3)编写另一个类:ClassB来实现接口InterfaceA,实现int method(int n)接口 方法时,要求计算n的阶乘(n!); (4)编写测试类E测试
package a; public interface InterfaceA { int method(int n); } package a; public class ClassA impleme ...
- HDU 4441 Queue Sequence(splay)
题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4441 题意:一个数列,三种操作:(1)插入:找到没在当前数列中的最小的正整数i,将其插在位置p之后,并 ...
- UI事件 计算器界面
1.MainActivity.java package com.example.administrator.testapp2; import android.support.v7.app.AppCom ...
- iOS开发Extra系列:NSString***
在iOS系统,NSString可能是最常用的对象,很多用法跟其他语言不一样. 字符串对象NSString 使用格式创建字符串 1 2 3 4 5 + (id)stringWithFormat:(NSS ...
- UVA 10254 十八 The Priest Mathematician
The Priest Mathematician Time Limit:3000MS Memory Limit:0KB 64bit IO Format:%lld & %llu ...
- BeagleBone Black– 智能家居控制系统 LAS - ESP8266 UDP 服务
NodeMCU 的文档里面终于发现,ESP8266 的GPIO 2 确实是 PIN 4,GPIO 0 是 PIN 3. https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmw ...