C语言浮点型数据存储结构

1.float类型

float类型占四个字节，每个字节占8位，总共32位，其内存结构如下图：



31位为符号位：0表示正数，1表示负数
31~23位：共8位表示指数位，内存存储数据从0~2^8-1=255，由于指数可以是正也可以是负，所以指数位采用移位存储表示数据，8位有符号有可表示数据从-128~127，所以指数位表示的实际指数应该是无符号位数减去127，例如0000
0000表示为0-127=-127，1111 1111表示为255-127=128，1000 0001表示为129-127=2
22~0位：共23位表示尾数位，内存存储数据从0~2^23-1=8388607
例如：-1.01*2^3
符号：为1表示负数
指数为：3
尾数为：1.01

由于计算机中只能存储二进制数据，所以十进制数据必须转成二进制数
例如：-8.25=1000.01=-1.00001*2^3
所以 -8.25
符号位为：1
指数位为：3+127=130=10000010
尾数位为：00001，因为尾数位第一个数都为1所以1就省略了
则内存表示为：

2.float类型代码测试

void main(int argc, char* argv[])
{

float a=-8.25;
char *p=(char*)&a;
printf("%02X",*(p+3));
printf("%02X",*(p+2));
printf("%02X",*(p+1));
printf("%02X",*p);

printf("\n%x",&a);
printf("\n%f\n",a);

}

float a=-8.25，存放的地址为:12ff44,占4个字节，我们从12ff44内存中可以看到四个字节存放的数据从大到小为C1 04 00 00，这和我们推导是一样的！

3.double类型

double类弄内存中存储的原理与float类型是一样的，只不过double类型是用64位来表示的，其存储结构如下：



同样用-8.25=1000.01=-1.00001*2^3来验证
符号位为：1
指数位：由于11位无符号表示数据范围为0-2047，有符号范围为-1023-1024，所示实际值应该要用内存无符号数-1023，例如000 0000 0000为0-1023=-1023 ，111 1111 1111为2047-1023=1024， 100 0000 0010为1026-1023=3，所示-8.25指数位为 100 0000 0010
尾数位为：0000 1000 0000 0000 ...后面全是0，总共52位
则-8.25 double类型为：1100 0000 0010 0000 1000 0000 .......后面全是0，总共64位
十六进制为:C0 20 80 00 00 00 00 00

4.double类型测试

void main(int argc, char* argv[])
{

double a=-8.25;
char *p=(char*)&a;

printf("%02X",*(p+7));
printf("%02X",*(p+6));
printf("%02X",*(p+5));
printf("%02X",*(p+4));
printf("%02X",*(p+3));
printf("%02X",*(p+2));
printf("%02X",*(p+1));
printf("%02X",*p);

printf("\n%d",sizeof(double));
printf("\n%x",&a);
printf("\n%f\n",a);

}

测试中我们可以看到double类型占8个字节，double a=-8.25存放地址为12ff40，从Memory窗口中可以看到地址12ff40，连续8个字节从大到中内容为 C0 20 80 00 00 00 00 00 00 ，这和我们推导结果是一样的