深度剖析數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)2——浮點(diǎn)數(shù)數(shù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE：任意一個(gè)二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)V可以表示為下面形式：
(-1)^SM2^E：
(-1)^S表示符號(hào)位，當(dāng)S為0，V為正數(shù)；當(dāng)S為1，V為負(fù)數(shù)。由其物理結(jié)構(gòu)決定了，浮點(diǎn)數(shù)為有符號(hào)數(shù)。
M為有效數(shù)字，大于等于1，小于2。
2^E表示指數(shù)位。
eg：5=>0101=>(-1)^01.012^2. S=0,M=1.01,E=2
規(guī)定：對(duì)于32位的浮點(diǎn)數(shù)（單精度浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)），最高1位是符號(hào)位（S），接著的8位為指數(shù)位（E），剩下的23位是有效數(shù)字位（M），不滿23位后面補(bǔ)0。
對(duì)于64位的浮點(diǎn)數(shù)（雙精度浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)），最高1位是符號(hào)位（S），接著的11位為指數(shù)位（E），剩下的52位是有效數(shù)字位（M）。
對(duì)于有效數(shù)字M和指數(shù)E會(huì)有一些特殊規(guī)定：
1、因?yàn)?<=M<2，所以小數(shù)點(diǎn)前必定是1，所以可以省略1和小數(shù)點(diǎn)，這樣一來，對(duì)于單精度浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)方式，23位有效數(shù)位存的都是小數(shù)部份數(shù)。讀取時(shí)，小數(shù)點(diǎn)和1都會(huì)被自動(dòng)加上。等于可以保留24位有效數(shù)字。雙精度同理。
2、對(duì)于指數(shù)E來說，首先說明他是一個(gè)無符號(hào)整數(shù)，對(duì)于單精度浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)方式，E共占8位，則E的取值范圍為0~255。但是科學(xué)記數(shù)法中，指數(shù)是可以為負(fù)數(shù)的，所以規(guī)定，存入內(nèi)存時(shí)，E的真實(shí)值必須加上一個(gè)中間數(shù)，對(duì)于8位的E，這個(gè)中間數(shù)為（255/2=)127（實(shí)際表達(dá)范圍-127~128），對(duì)于11位的E,這個(gè)中間數(shù)為1023（實(shí)際表達(dá)范圍-1023~1024）。取數(shù)時(shí)，再減去127/1023即為實(shí)際值。（移碼）
eg. 由上面可知，5的指數(shù)為2，對(duì)于單精度浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)方式，實(shí)際在內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)為127+2=129=>1000 0001。
注意：因?yàn)楫?dāng)E為全零時(shí)，實(shí)際上指數(shù)為-127，表示一個(gè)接近零很小的數(shù)，因此浮點(diǎn)數(shù)不能與零比較，用精度來代替。當(dāng)E為全一時(shí)，表示的±無窮大。
綜述：整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)方式完全不同，整數(shù)存取為原反補(bǔ)碼，浮點(diǎn)數(shù)為S、E、M
練習(xí)代碼：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <Windows.h>

int main()
{
    int n = 9;                        //0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
    float pFloat = (float)n;          //將9取出，轉(zhuǎn)為浮點(diǎn)型，再存給pFloat
    float *pfloat = (float *)&n;      //將n的地址轉(zhuǎn)為浮點(diǎn)數(shù)地址（即看待n的方式變?yōu)楦↑c(diǎn)數(shù))。
    printf("n=%d\n", n);
    printf("pFloat=%f\n", pFloat);
    printf("*float=%f\n", *pfloat);   //解引用后以浮點(diǎn)數(shù)形式看待空間里的值  0 00000000 00000000000000000001001   S=0,E=0,(-127)
    *pfloat = 9.0;                    //1001 實(shí)際n空間中存的值0 00000011 00100000000000000001001 
    printf("n=%d\n", n);              //轉(zhuǎn)換為整數(shù)為 1091567616
    printf("*float=%f\n", *pfloat);   // 9.000000
    system("pause");
    return 0;
}