群里面有一个人在询问一个浮点数a = 3.1用printf( "%d",a )输出为何是0的问题,我发现我也不懂,群里面有人最终在网上找到了解答,我这里就把解答发出来,该文章转自以下两个地址:
#include int main() { float a = 12.5; printf("%d\n", a); printf("%d\n", (int)a); printf("%d\n", *(int *)&a); return 0; }
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该项程序输出如下所示,
0
12
1095237632
原因是:浮点数是4个字节,12.5f 转成二进制是:01000001010010000000000000000000,十六进制是:0x41480000,十进制是:1095237632。所以,第二和第三个输出相信大家也知道是为什么了。而对于第一个,为什么会输出0,我们需要了解一下float和double的内存布局,如下:
float: 1位符号位(s)、8位指数(e),23位尾数(m,共32位)
double: 1位符号位(s)、11位指数(e),52位尾数(m,共64位)
然后,我们还需要了解一下printf由于类型不匹配,所以,会把float直接转成double,注意,12.5的float和double的内存二进制完全不一样。别忘了在x86芯片下使用是的反字节序,高位字节和低位字位要反过来。所以:
float版:0x41480000 (在内存中是:00 00 48 41)
double版:0x4029000000000000 (在内存中是:00 00 00 00 00 00 29 40)
而我们的%d要求是一个4字节的int,对于double的内存布局,我们可以看到前四个字节是00,所以输出自然是0了。 这个示例向我们说明printf并不是类型安全的,这就是为什么C++要引如cout的原因了。
具体对于float以及double的二进制表达式,我也不清楚,转自
整数怎样转2进制,小数怎样转2进制就不说了。
12.5:
1. 整数部分12,二进制为1100; 小数部分0.5, 二进制是.1,先把他们连起来,从第一个1数起取24位(后面补0):
1100.10000000000000000000
这部分是有效数字。(把小数点前后两部分连起来再取掉头前的1,就是尾数)
2. 把小数点移到第一个1的后面,需要左移3位, 加上偏移量127:127+3=130,二进制是10000010,这是阶码。
3. -12.5是负数,所以符号位是1。把符号位,阶码和尾数连起来。注意,尾数的第一位总是1,所以规定不存这一位的1,只取后23位:
1 10000010 10010000000000000000000
把这32位按8位一节整理一下,得:
11000001 01001000 00000000 00000000
就是十六进制的 C1480000.
2.025675
1. 整数部分2,二进制为10; 小数部分0.025675, 二进制是.0000011010010010101001,先把他们连起来,从第一个1数起取24位(后面补0):
10.0000011010010010101001
这部分是有效数字。把小数点前后两部分连起来再取掉头前的1,就是尾数: 00000011010010010101001
2. 把小数点移到第一个1的后面,左移了1位, 加上偏移量127:127+1=128,二进制是10000000,这是阶码。
3. 2.025675是正数,所以符号位是0。把符号位,阶码和尾数连起来:
0 10000000 00000011010010010101001
把这32位按8位一节整理一下,得:
01000000 00000001 10100100 10101001
就是十六进制的 4001A4A9.
-1.99744
还需要详细说吗?
如果只有小数部分,那么需要右移小数点. 比如右移3位才能放到第一个1的后面, 阶码就是127-3=124.
补充一个浮点二进制数手工转换成十进制数的例子:
假设浮点二进制数是 1011 1101 0100 0000 0000 0000 0000 0000
按1,8,23位分成三段:
1 01111010 10000000000000000000000
最后一段是尾数。前面加上"1.", 就是 1.10000000000000000000000
下面确定小数点位置。阶码是01111010,加上00000101才是01111111(127),
所以他减去127的偏移量得-5。(或者化成十进制得122,122-127=-5)。
因此尾数1.10(后面的0不写了)是小数点右移5位的结果。要复原它就要左移5位小数点,得0.0000110, 即十进制的0.046875
最后是符号:1代表负数,所以最后的结果是 -0.046875
还要注意其他机器的浮点数表示方法可能与此不同. 不能任意移植.
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