Float 在内存中的格式

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

/*
* 浮点的存储原则:
    0. 浮点的正负值为 S, 占用 1Bit. 1:代表负值
    1. 把浮点数的实部虚部转化为二进制, 小数点后面代表的虚部以 1/2, 1/4, 1/8, 1/16,1/32等规则叠加出来.
    2. 左右移动小数点, 找出第一个 bit = 1的有效位, 得出指数部分E, 如果是左移小数点则指数+127, 占用 8Bit.
    3. 除却第一个bit=1的有效位, 其他部分算作底数值M. 占用 23 bit
    存储格式. 4Byte. (注意: 在小端序平台下,内存字节排列为 Byte0/1/2/3)
    Byte3         Byte2        Byte1        Byte0
    Address+0   Address+1   Address+2   Address+3
    SEEEEEEE    EMMMMMMM    MMMMMMMM    MMMMMMMM
*/

void print_bin(unsigned char ch)
{
    int i;
    printf("\n[%04d]\t", ch);
    for (i=7; i>=0; i--)
        printf("%d", (ch & (1<<i)) != 0);
    printf("\n");

}
/*
* 输入 pv 为小端序
*/
void convert_float(unsigned char *p_f)
{
    unsigned char pv[4];
    unsigned char s, e;
    uint64_t M;
    unsigned char *m= (unsigned char *)&M;

    pv[0] = p_f[3];
    pv[1] = p_f[2];
    pv[2] = p_f[1];
    pv[3] = p_f[0];

    s = (pv[0] & 0x80) >> 7;
    e = ((pv[0] & 0x7F) << 1) + (pv[1] >> 7) ;
    //在内存中以小端序计数
    m[7] = 0;
    m[6] = 0;
    m[5] = 0;
    m[4] = 0;
    m[3] = 0x01; // 1 代表有效位, 此时小数点在 m[3] 和 m[2] 之间
    m[2] = ((pv[1] & 0x7F) << 1) + (pv[2] >> 7) ;
    m[1] = ((pv[2] & 0x7F) << 1) + (pv[3] >> 7) ;
    m[0] = ((pv[3] & 0x7F) << 1);
#if 1
    printf("------ SEM  -----------\n");
    print_bin(s); //符号 1bit
    print_bin(e); //指数 8bit
    //此时 M 代表的值为 1. m[2]的8bit m[1]的8bit m[0]的8bit.
    print_bin(m[2]);
    print_bin(m[1]);
    print_bin(m[0]); //底数 23bit
#endif

    //得出实部/虚部
    uint64_t real=0, virt=0;

    if (e < 127) { ////指数 为 负数(<127), 则 M 的小数点为左移,即代表实数部分变小, 实数为右移.
        M = (M) >> (127-e);
    }
    else {
        M = (M) << (e - 127);
    }

#if 1
    printf("------ Real/Virt  -----------\n");
    print_bin(m[0]);
    print_bin(m[1]);
    print_bin(m[2]);
    print_bin(m[3]);
    print_bin(m[4]);

    print_bin(m[5]);
    print_bin(m[6]);
    print_bin(m[7]);
#endif

    int i;
    // m[0] - m[4] 代表实部
    for (i=7; i>=3; i--)
        real = (real << 8) + m[i];

    // m[0/1/2]为虚部, 共 24Bit, 第一个 1 代表 0.5, 第二个 1 代表 0.25 ..., 即也是一个2倍差序列.
    // 换成整数,仅需要把最有一个有效 1代表的数值取出, 然后乘以 虚部 的值即可.
    //for (i=23; i>=0; i--) {
    for (i=12; i>=0; i--) { //只保留10位精度
        if (m[2-i/8] & (1<<(7-(i%8)))) break;
    }
    i=i+1;//i = 有效位位置
    //有多少个代表值
    virt = (((m[2] << 8) + m[1]) << 8) + m[0]; //2 倍差序列.
    virt = virt >> (24 - i);

    printf("------ Virt [%ld][%d] -----------\n", virt, i);

    int j, tmp;
    //先获取最后一个1的代表值.
    tmp = 1;
    for (j=0; j<i; j++) {
        tmp = tmp * 5;
    }
    virt = virt * tmp;

    if (s == 1)
        printf("-%ld.%0*ld\n", real, i, virt);
    else
        printf("%ld.%0*ld\n", real, i, virt);
}


int main(int argc, char **argv)
{
    float val = 17.8;
    val = atof(argv[1]);
    printf("val=%f. \n", val);

    unsigned char *pv = (unsigned char *)&val;
    convert_float(pv);


}