在C语言中,如何分配浮点数的存储方式?

描述

C语言中,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,我们在声明一个变量float f= 2.25f的时候,是如何分配内存的呢?

float在内存中的存储方式如下图所示:

内存

double在内存中的存储方式如下图所示:

内存

无论是单精度还是双精度在存储中都分为三个部分:

1.符号位(Sign) : 0代表正,1代表为负

2.指数位(Exponent):用于存储科学计数法中的指数数据,并且采用移位存储

3.尾数部分(Mantissa):尾数部分

首先来看float类型(以2.25为例)

步骤一:符号位(占1个bit位)的数值

很容易看出此数为正数,因此符号位为0。

步骤二:指数位(占8个bit位)的数值

第一步:先将十进制的2.25转换成二进制0100.01;

第二步:将100.01用二进制的科学计数法表示为1.001;

第三步:将第二步所得数值写成指数形式1.001*(2^2);

第四步:将指数数值2+127=129,将129转化成二进制形式(1000 0001)写到指数部位。

步骤三:尾数部分(占23个bit位)的数值

将步骤二第二步中所得的数1.001,小数点后的三位数001写到指数部位,剩下的位用0补齐即可。

所以单精度浮点数2.25在内存中的表示方式为:

0 1000 0001 00100000000000000000000

再来看double类型(还是以2.25为例)

步骤一:符号位(占1个bit位)的数值

很容易看出此数为正数,因此符号位为0。

步骤二:指数位(占11个bit位)的数值

第一步:先将十进制的2.25转换成二进制0100.01;

第二步:将100.01用二进制的科学计数法表示为1.001;

第三步:将第二步所得数值写成指数形式1.001*(2^2);

第四步:将指数数值2+1023=1025,将129转化成二进制形式(100 0000 0001)写到指数部位。

步骤三:尾数部分(占52个bit位)的数值

将步骤二第二步中所得的数1.001,小数点后的三位数001写到指数部位,剩下的位用0补齐即可。

所以双精度浮点数2.25在内存中的表示方式为:

0 100 0000 0001 0010000000000000000000000000000000000000000000000000

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