1.例子
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;
}那么输出的结果又是什么呢？
2.浮点数存储规则
由此可见，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呢 ？ 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:
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。
- 举例说明：
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.
1.对于 8 位的 E ，这个中间数是 127 ；
2.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。 然而，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 ，既将小数点右移 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
0 01111110 00000000000000000000000
- 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
- E全为1
这时，如果有效数字 M 全为1 ， 表示±无穷大 （正负取决于符号位 s ）；
解释前面的题目：
下面，让我们回到一开始的问题：
为什么 0x00000009 还原成浮点数，就成了 0.000000 ？
首先，将 0x00000009 拆分，得到第一位符号位 s =0 ，后面 8 位的指数 E =00000000 ，最后 23位的有效数字 M =000 0000 0000 0000 0000 1001。
由于指数E全为0 ，所以符合上一节的第二种情况。因此，浮点数 V 就写成： V=(-1)^0 × 0.00000000000000000001001×2^(-126)=1.001×2^(-146) 显然， V 是一个很小的接近于 0 的正数，所以用十进制小数表示就是 0.000000 。 再看例题的第二部分。
请问浮点数9.0，如何用二进制表示？还原成十进制又是多少？
首先，浮点数 9.0 等于二进制的 1001.0 ，即 1.001×2^3 。
( - 1 ) ^0*1 . 0012 ^3 -> s = 0 , M = 1.001 E = 3 + 127 = 130
那么，第一位的符号位s=0，有效数字M等于001后面再加20个0，凑满23位，指数E等于3+127=130， 即10000010。 所以，写成二进制形式，应该是 s+E+M ，即
0 10000010 001 0000 0000 0000 0000 0000
这个 32 位的二进制数，还原成十进制，正是 1091567616
到此这篇关于C语言详解float类型在内存中的存储方式的文章就介绍到这了,更多相关C语言 float内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！
