1. C語言中,單精度浮點型只佔32位,但為什麼能表示3.4E-38~3.4E+38的范圍
浮點型的存儲方式和整型的存儲方式不同,整型是所有二進制位都表示那個整數,而浮點型則將二進制位分成了符號位、整數位、小數位、指數位。由於部分二進制位被用來存儲指數了,所以其精度就降低了,即有效數字位數變少了,但由於有指數位,所以可以表示很大的數。 具體詳情請參考有關資料。
2. C語言浮點數的儲存方式為何浮點數儲存不準確那個圖片是什麼意思
C語言中,無論是單精度還是雙精度在存儲中都分為三個部分:
1. 符號位(Sign) : 0代表正,1代表為負
2. 指數位(Exponent)(註:也叫階碼):用於存儲科學計數法中的指數數據,並且採用移位存儲(註:移碼編碼表示)
3. 尾數部分(Mantissa):尾數部分
關於不精確是由於十進制小數部分化二進制,常常化不盡。如同無限循環小數,最後有截斷誤差。
圖片中的是float型的變數的存儲上的格式。
3. 關於浮點型float數值是怎樣在內存中存儲的
單精度浮點型(float )專指佔用32位存儲空間的單精度(single-precision )值。單精度在一些處理器上比雙精度更快而且只佔用雙精度一半的空間,但是當值很大或很小的時候,它將變得不精確。double float數據類型,計算機中表示實型變數的一種變數類型。此數據類型與單精度數據類型(float)相似,但精確度比float高,編譯時所佔的內存空間依不同的編譯器而有所不同,通常情況,單精度浮點數佔4位元組(32位)內存空間,其數值范圍為3.4E-38~3.4E+38,;雙精度型佔8 個位元組(64位)內存空間,其數值范圍為1.7E-308~1.7E+308。
4. 浮點數的存儲結構是怎樣的
浮點數存儲時有符號位,階數位和尾數三部分組成。
解:最大的正數= (1-2 ^ (7))x 2 ^ (2 ^ (3) - 1) = (1-2 ^ (7)) x 2 ^(7) = 127,規則最小的正數=2×2^(-1)(或2^(3))x^2=2-1=2^(8)(9)=1/512。
最明顯的絕對值是-1*2^(2^3-1)也就是-1*2^7,也就是-128。
(4)浮點型存儲385擴展閱讀:
浮點數A由兩個數字m和e表示:A=m*b^e。在任何這樣的系統中,我們選擇基數b(計數系統的基礎)和精度p(要存儲的比特數)。
M(即尾數)的形狀為±d.dd…DDD的p位(每個位是0和b-1之間的整數,包括0和b-1)。如果m的第一個數字是一個非零整數,那麼m就被歸一化了。
一些描述使用單個符號位(s表示+或-)表示加號或減號,因此m必須是正數。E是a的指數。
結構:
表示計算機中的一個浮點數,其結構如下:
尾數部分(定點小數)指令碼部分(定點整數)
5. float和double型分別怎麼存儲
C/C++的浮點數據類型有float和double兩種。
類型float大小為4位元組,即32位,內存中的存儲方式如下: 符號位(1 bit) 指數(8 bit) 尾數(23 bit)
類型double大小為8位元組,即64位,內存布局如下: 符號位(1 bit) 指數(11 bit) 尾數(52 bit)
符號位決定浮點數的正負,0正1負。
指數和尾數均從浮點數的二進制科學計數形式中獲取。
如,十進制浮點數2.5的二進制形式為10.1,轉換為科學計數法形式為(1.01)*(10^1),由此可知指數為1,尾數(即科學計數法的小數部分)為01。
根據浮點數的存儲標准(IEEE制定),float類型指數的起始數為127(二進制0111 1111),double類型指數的起始數為1023(二進制011 1111 1111),在此基礎上加指數,得到的就是內存中指數的表示形式。尾數則直接填入,如果空間多餘則以0補齊,如果空間不夠則0舍1入。所以float和double類型分別表示的2.5如下(二進制):
符號位
指數
尾數
0
1000 0000
010 0000 0000 0000 0000 0000
0
100 0000 0000
0100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
6. C/C++浮點數在內存中是怎麼存儲的
把浮點數的絕對值的二進製表達的小數點移動到從左至右數第1個「1」之後,捨去1和小數點,把剩餘的原碼二進制0、1序列從左至右截取23(float型)或52(double型)位作為尾數。
在尾數前添加8(float型)或11(double型)位用移碼表示「製造」尾數時小數點移動的位數,叫階碼;階碼的最左那一位表示小數點移動的方向。
在階碼前添加1位表示整個浮點數的正負,0表示大於等於0,1表示小於0。
把這一串0、1序列在小端機上由右至左存儲在某個地址開始的連續內存單元中,這「某個地址」就是承載這個浮點型數據的變數的地址。若在大端機上則將這一串0、1序列由左至右存放。
7. 請問浮點型數據在計算機是怎麼存儲的
對於浮點類型的數據採用單精度類型(float)和雙精度類型(double)來存儲,float數據佔用32bit,double數據佔用64bit。
無論是單精度還是雙精度在存儲中都分為三個部分:
1、符號位(Sign) : 0代表正,1代表為負。
2、指數位(Exponent):用於存儲科學計數法中的指數數據,並且採用移位存儲。
3、尾數部分(Mantissa):尾數部分。
(7)浮點型存儲385擴展閱讀
實型變數分為兩類:單精度型和雙精度型,
其類型說明符為float 單精度說明符,double
雙精度說明符。在Turbo
C中單精度型佔4個位元組(32位)內存空間,其數值范圍為3.4E-38~3.4E+38,只能提供七位有效數字。
雙精度型佔8
個位元組(64位)內存空間,其數值范圍為1.7E-308~1.7E+308,可提供16位有效數字。
實型變數說明的格式和書寫規則與整型相同。
例如: float x,y; (x,y為單精度實型量)
double a,b,c; (a,b,c為雙精度實型量)
實型常數不分單、雙精度,都按雙精度double型處理。
8. 浮點型數據在內存中實際的存放形式(儲存形式)
浮點型數據在內存中存儲不是按補碼形式,是按階碼的方式存儲,所以雖然int和float都是佔用了4個位元組,如果開始存的是int型數據,比如是個25,那麼用浮點的方式輸出就不是25.0,也許就變的面目全非。
你可以用共用體的方式驗證一下。在公用體中定義一個整形成員變數和一個浮點型成員變數,給整形賦值25,輸出浮點成員變數,你就知道了。
9. C語言實型(浮點型)數據在內存中的存放形式
實數分為float型和double型,它們分別對應IEEE 754標准中的單精度浮點數和雙精度浮點數類型,在內存中的存儲形式遵守IEEE 754浮點數標准。以float類型數據為例,3.14159表示成二進制為11.0010010000111111001111......,規格化後表示為1.10010010000111111001111×2^1(小數點後保留23位有效數字,因為IEEE 754標准規定的尾數為23位);指數為1,故階碼為1+127=128=10000000;這是一個正數故符號位為0,因此它在內存中的表示形式是0 10000000 10010010000111111001111,寫成16進制為40490FCF。
10. float變數在內存當中是怎樣存儲的或是怎樣的一種存儲格式
浮點型變數在計算機內存中佔用4位元組(Byte),即32-bit。遵循IEEE-754格式標准。
一個浮點數由2部分組成:底數m 和 指數e。
±mantissa × 2exponent
(注意,公式中的mantissa 和 exponent使用二進製表示)
底數部分使用2進制數來表示此浮點數的實際值。
指數部分佔用8-bit的二進制數,可表示數值范圍為0-255。但是指數應可正可負,所以IEEE規定,此處算出的次方須減去127才是真正的指數。所以float的指數可從 -126到128.
底數部分實際是佔用24-bit的一個值,由於其最高位始終為 1 ,所以最高位省去不存儲,在存儲中只有23-bit。
到目前為止, 底數部分 23位 加上指數部分 8位 使用了31位。那麼前面說過,float是佔用4個位元組即32-bit,那麼還有一位是幹嘛用的呢? 還有一位,其實就是4位元組中的最高位,用來指示浮點數的正負,當最高位是1時,為負數,最高位是0時,為正數。
浮點數據就是按下表的格式存儲在4個位元組中:
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
Contents SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM S: 表示浮點數正負,1為負數,0為正數
E: 指數加上127後的值的二進制數
M: 24-bit的底數(只存儲23-bit)
主意:這里有個特例,浮點數 為0時,指數和底數都為0,但此前的公式不成立。因為2的0次方為1,所以,0是個特例。當然,這個特例也不用認為去干擾,編譯器會自動去識別。
通過上面的格式,我們下面舉例看下-12.5在計算機中存儲的具體數據:
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
Contents 0xC1 0x48 0x00 0x00 接下來我們驗證下上面的數據表示的到底是不是-12.5,從而也看下它的轉換過程。
由於浮點數不是以直接格式存儲,他有幾部分組成,所以要轉換浮點數,首先要把各部分的值分離出來。
Address+0 Address+1 Address+2 Address+3
格式 SEEEEEEE EMMMMMMM MMMMMMMM MMMMMMMM
二進制 11000001 01001000 00000000 00000000
16進制 C1 48 00 00
可見:
S: 為1,是個負數。
E:為 10000010 轉為10進制為130,130-127=3,即實際指數部分為3.
M:為 10010000000000000000000。 這里,在底數左邊省略存儲了一個1,使用 實際底數表示為 1.10010000000000000000000
到此,我們吧三個部分的值都拎出來了,現在,我們通過指數部分E的值來調整底數部分M的值。調整方法為:如果指數E為負數,底數的小數點向左移,如果指數E為正數,底數的小數點向右移。小數點移動的位數由指數E的絕對值決定。
這里,E為正3,使用向右移3為即得:
1100.10000000000000000000
至次,這個結果就是12.5的二進制浮點數,將他換算成10進制數就看到12.5了,如何轉換,看下面:
小數點左邊的1100 表示為 (1 × 23) + (1 × 22) + (0 × 21) + (0 × 20), 其結果為 12 。
小數點右邊的 .100… 表示為 (1 × 2-1) + (0 × 2-2) + (0 × 2-3) + ... ,其結果為.5 。
以上二值的和為12.5, 由於S 為1,使用為負數,即-12.5 。
所以,16進制 0XC1480000 是浮點數 -12.5 。
上面是如何將計算機存儲中的二進制數如何轉換成實際浮點數,下面看下如何將一浮點數裝換成計算機存儲格式中的二進制數。
舉例將17.625換算成 float型。
首先,將17.625換算成二進制位:10001.101 ( 0.625 = 0.5+0.125, 0.5即 1/2, 0.125即 1/8 如果不會將小數部分轉換成二進制,請參考其他書籍。) 再將 10001.101 向右移,直到小數點前只剩一位 成了 1.0001101 x 2的4次方(因為右移了4位)。此時 我們的底數M和指數E就出來了:
底數部分M,因為小數點前必為1,所以IEEE規定只記錄小數點後的就好,所以此處底數為 0001101 。
指數部分E,實際為4,但須加上127,固為131,即二進制數 10000011
符號部分S,由於是正數,所以S為0.
綜上所述,17.625的 float 存儲格式就是:
0 10000011 00011010000000000000000
轉換成16進制:0x41 8D 00 00
所以,一看,還是佔用了4個位元組。
下面,我做了個有趣的實驗,就是由用戶輸入一個浮點數,程序將這個浮點數在計算機中存儲的二進制直接輸出,來看看我們上面所將的那些是否正確。
有興趣同學可以到VC6.0中去試試~!
#include<iostream.h>
#define uchar unsigned char
void binary_print(uchar c)
{
for(int i = 0; i < 8; ++i)
{
if((c << i) & 0x80)
cout << '1';
else
cout << '0';
}
cout << ' ';
}
void main()
{
float a;
uchar c_save[4];
uchar i;
void *f;
f = &a;
cout<<"請輸入一個浮點數:";
cin>>a;
cout<<endl;
for(i=0;i<4;i++)
{
c_save[i] = *((uchar*)f+i);
}
cout<<"此浮點數在計算機內存中儲存格式如下:"<<endl;
for(i=4;i!=0;i--)
binary_print(c_save[i-1]);
cout<<endl;
}
好了,我想如果你仔細看完了以上內容,你現在對浮點數算是能比較深入的了解了。