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C语言深入探索浮点数的使用秘密

作者:清风自在 流水潺潺

在C语言中,浮点数是一个很重要的类型,浮点数可以使数据更为精确。浮点数说白了就是带有小数点的数。比如1.6 0.0000 765.2等等,浮点数具体是怎么用的呢,让我们一起来看看

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
float1位(第31位)8位(第23--30位)23位(第0--22位)
double1位(第63位)11位(第52--62位)52位(第0--51位)

注: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、浮点数存储实例

浮点数的转换

注意:计算指数时需要加上偏移量,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 -> 133

double:1023 + 6-> 1029

实数 8.25 的在内存中的 float 表示

8.25的二进制表示:1000.01 -> 1.00001 * (2 ^ 3)

内存中 8.25 的 float 表示:

下面看一下 8.25 是不是在内存中表示为 0x41040000 吧:

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    float f = 8.25;
    unsigned int* p = (unsigned int*)&f;
    printf("0x%08X\n", *p);
    return 0;
}

下面为输出结果:

三、浮点类型的秘密

首先看一下 int 类型和 float 类型的范围:

int 类型的范围:[-2 ^ 31,2 ^ 31 - 1]

float 类型的范围:[-3.4 * 10 ^ 38,3.4 * 10 ^ 38]

这就出现一个问题: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?

解释如下:

注意:double 与 float 具有相同的内存表示法,因此 double 也是不精确的。由于 double 占用的内存较多,所能表示的精度比 float 高。

下面看一段 float 类型的不精确示例代码:

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    float f = 3.1415f;
    float fl = 123456789;
    printf("%0.10f\n", f);
    printf("%0.10f\n", fl);
    return 0;
}

下面为输出结果:

这个示例就是表示 f 和 fl 小数点的后 10 位,结果表明,float 只是一种近似的表示法,不能作为精确数使用以及float 可表示的数字之间不是连续的,存在间隙。

四、小结

到此这篇关于C语言深入探索浮点数的使用秘密的文章就介绍到这了,更多相关C语言浮点数内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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