简单地说,一个float型实数在内存中占4个字节,32个二进制bit,从低位到高位依次叫第0位到第31.32位可以分为3个部分:符号位(第31位),阶码(第30位到第23位共8位),尾数(最低23位)。
1、符号位。最高位也就是第31位表示这个实数是正数还是负数,0表示正数或0,1表示负数.
2、阶码。第30位到第23位这8个二进制位表示该实数转化为规格化的二进制实数后的指数与127(127即所谓偏移量)之和即所谓阶码.
规格化的二进制实数的指数只能在-127----+127之间,所以,一个float型数的最大值在+2^127+3.4*10^38,最小值在-2^127-3.4*10^38.
3、尾数。其他最低的23位即第22位到第0位表示该实数转化为规格化的二进制实数后小数点以后的其余各位即所谓尾数.
例如,将十进制178.125表示成机器内的32个字节的二进制形式.
第一步:128.125表示成二进制数:(178.125)(十进制数printf输出格式大全)=(10110010.001)(二进制形式);
第二步:将二进制形式的浮点实数转化为规格化的形式:(小数点向左移动7个二进制位可以得到)
10110010.001=1.0110010001*2^7 因而产生了以下三项:
符号位:该数为正数,故第31位为0,占一个二进制位.
阶码:指数为7,故其阶码为127+7=134=(10000110)(二进制),占从第30到第238个二进制位.
尾数为小数点后的部分, 0110010001.因为尾数共23个二进制位,在后面补130,01100100010000000000000
所以,178.125在内存中的实际表示方式为:
0 10000110 01100100010000000000000
再如,-0.15625表示成机器内的32个字节的形式.
第一步:-0.15625表示成二进制形式: (-0.15625)(十进制数)=(-0.00101)(二进制形式);
第二步:将二进制形式的浮点数转化为规格化的形式:(小数点向右移动3个二进制位可以得到)
-0.00101=-1.01*2^(-3) 同样,产生了三项:
符号位:该数为负数,故第31位为1,占一个二进制位;
阶码:指数为-3,故其阶码为127+(-3)=124=01111100,占从第30到第238个二进制位;
尾数为小数点后的01,当然后面要补210;
所以,-0.15625在内存中的实际表示形式为:
1 01111100 01000000000000000000000
可以通过以下的C程序验证之:
#include <stdio.h>
printfFloatBit(float f) /*功能:从高位到低位依次输出f32个二进制位*/
{ int i,j;
unsigned int byte=0;
char ch,*p;
p=(char *)(&f); /*f的地址以char形式赋予p*/
printf("%20.7f: ",f);
for(i=sizeof(float)-1;i>=0;i--) /*每循环一次将f从高到低产生一个字节*/
{
ch=*(p+i);
byte=ch;
 
for(j=1;j <=8;j++) /*每循环一次将一个字节从高到低产生一个二进制位*/
{ if(byte>=128) printf("1");
else printf("0");
byte < <=1;
byte&=255; /*只保留最低8,将左移后可能产生的进位舍去*/
}
}
 
printf("\n");
main()
{ float f1=178.125; 
float f2=-0.15625;
clrscr();
printfFloatBit(f1);
printfFloatBit(f2);
system("pause");
}