注:博客中内容主要来自《狄泰软件学院》,博客仅当私人笔记使用。
测试环境:ubuntu 14.04
一、内存中的浮点数:
* 浮点数在内存的存储方式为:符号位、指数、尾数
类型 | 符号位 | 指数 | 尾数 |
float | 1位(第31位) | 8位(第23-30位) | 23位(第0-22位) |
double | 1位(第63位) | 11位(第52-62位) | 52位(第0-51位) |
float与double类型的数据在计算机内部的表示法是相同的,但由于所占存储空间的不同,其分别能够表示的数值范围和精度不同。
二、浮点数存储示例
1)浮点数的转换
a.将浮点数转换成二进制
b.用科学计数法表示二进制浮点数
c.计算指数偏移后的值
注意:计算指数是需要加上偏移量,而偏移量的值与类型有关。
示例:对于指数6,偏移后的值如下:
float:127+6->123 float偏移量:127
double:1023+6->1029 double偏移量:1023
三、10进制浮点数的内存表示
实数8.25的内存中float表示
*8.25的二进制表示:1000.01->1.00001*(2^3)
符号位:0
指数:127+3->130->10000010
小数:00001
*内存中8.25的float表示:
0 10000010 00001000000000000000000->0x41040000
编程实验
十进制浮点数的内存表示
3-1.c
#include <stdio.h>
int main()
{
float f = 8.25;
//为了打印浮点数16进制无符号格式,才使用指针
unsigned int* p = (unsigned int*)&f;
printf("0x%08X\n", *p);
return 0;
}
操作:
1) gcc 3-1.c -o 3-1.out编译正确,打印结果:
0x41040000
分析:
通过指针解引用,以16进制无符号格式打印浮点数数据在指针中存储数据格式。
四、有趣的问题
1)int类型的范围:-2^31——2^31-1
2)float类型的范围:-3.4*10^38——3.4*10*38
思考:
int和float都占4个字节的内存,为什么float却比int的范围大得多呢?
五、浮点类型的秘密
1)float能表示的具体数字的个数与int相同
2)float可表示的数字之间不是连续的,存在间隙
3)float只是一种近似的表示法,不能作为精确数使用
4)由于内存表示法相对复杂,float的运算速度比int慢得多(参照前边内存布局)
注意:
double与float具有相同的内存表示法,因此double也不是精确的。由于double占用的内存较多,
所能表示的精度比float高。
实例分析
float类型的不精确示例
3-2.c
#include <stdio.h>
int main()
{
float f = 3.1415f;
float f1 = 123456789;
printf("%0.10f\n", f);
printf("%0.10f\n", f1);
return 0;
}
操作:
1)gcc 3-2.c -o 3-2.out编译正确,打印结果:
3.1414999962 实际值:3.1415
123456792.0000000000 实际值:123456789
小结:
* 浮点类型与整数类型的内存表示法不同
* 浮点类型的内存表示更复杂
* 浮点类型可表示的范围更大
* 浮点类型是一种不精确的类型
* 浮点类型的运算速度较慢