浮点数存储格式

浮点数保存的字节格式如下:

地址 +0 +1 +2 +3
内容 SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM
  • S 代表符号位,1 是负,0 是正
  • E 偏移 127 的幂,二进制阶码=(EEEEEEEE)-127。
  • M 24位的尾数保存在23位中,只存储23位,最高位固定为1。此方法用最较少的位数实现了较高的有效位数,提高了精度。

零是一个特定值,幂是0, 尾数也是0。

浮点数 -12.5 作为一个十六进制数 0xC1480000 保存在存储区中,这个值如下:

地址 +0 +1 +2 +3
内容 0xC1 0x48 0x00 0x00

浮点数和十六进制等效保存值之间的转换相当简单。下面的例子说明上面的值 -12.5 如何转换。

浮点保存值不是一个直接的格式,要转换为一个浮点数,位必须按上面的浮点数保存格式表所列的那样分开,例如:

地址 +0 +1 +2 +3
格式 SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM
二进制 11000001 01001000 00000000 00000000
十六进制 C1 48 00 00

从这个例子可以得到下面的信息:

  • 符号位是1 表示一个负数
  • 幂是二进制 10000010 或十进制 130,130 减去 127 是3,就是实际的幂。
  • 尾数是后面的二进制数 10010000000000000000000
  • 在尾数的左边有一个省略的小数点和 1, 这个 1 在浮点数的保存中经常省略, 加上一个 1 和小数点到尾数的开头,得到尾数值如下: 1.10010000000000000000000
  • 接着, 根据指数调整尾数. 一个负的指数向左移动小数点. 一个正的指数向右移动小数点. 因为指数是3, 尾数调整如下: 1100.10000000000000000000
  • 二进制计算可以得到 12.5,再根据之前得到的符号位,最终能得到浮点数为 -12.5

参考文章