Question

我找到了这段代码

#include <stdio.h>

union foo
{
    struct float_guts
    {
        unsigned int fraction : 23;
        unsigned int exponent : 8;
        unsigned int sign     : 1;
    } fg;
    float f;
};

void print_float(float f)
{
    union foo ff;
    ff.f = f;
    printf("%f: %d 0x%X 0x%X\n", f, ff.fg.sign, ff.fg.exponent, ff.fg.fraction);
}

int main(void)
{
    print_float(0.25);
    return 0;
}

节目输出：

0.250000: 0 0x7D 0x0

我试图理解为提取符号，尾数和指数，但到目前为止还不明白如何

有人可以向我解释一下吗？

Answer 1

获取浮点数的符号，尾数和指数

使用联合取决于知道float和endian-ness的格式，这不是由C定义的.OP的方法可能有些工作，它可能没有。如果使用IEEE 754 OP方法，则不考虑指数偏差，not-a-numbers，次正常数等等。

获得标志;

#include <stdbool.h>
#include <math.h>
bool sign = signbit(x);

将浮点数分解为标准化分数和积分能力2：

#include <math.h>
int exponent;
float fraction; // [0.5f to 1.0)
fraction = frexpf(x, &exponent);

Answer 2

首先，了解IEEE-754 单精度浮点格式是什么。简而言之，它是存储浮点数的二进制格式。对于 32位浮点数，它由单个符号位（1-negative），8位指数（超过127表示法）和23组成。位尾数/有效数（以隐藏位格式）。有无数的例子如何转换为IEE754符号或从IEE754符号转换，但足以说它是您的计算机用来存储浮点数的1 + 8 + 23 = 32-bit编码。例如，您0.25号码存储为：

(0.25 float - value in memory)
 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
|- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -|
|s|      exp      |                  mantissa                   |

十六进制格式的

或's'，'exp'和'mantissa'：

0  0x7d  0x0

union的整个问题与integer也是32-bit值的事实有关。因此，对于每个浮点值，都有一个等效的整数表示，它可以从上面相同的32位派生。（这当然会带来你正在运行的硬件的 endianess 的问题，因为这些位将以不同的方式存储在内存中）

尽管如此，虽然注释和答案中的所有原因都不可取，但您可以在int（无符号）和float之间创建联合，这样您就可以满足自己关于内存中的位数。例如：

typedef union {
    float fv;
    unsigned int iv;
} ifu;

如果您随后创建了此union的实例并将0.25指定为浮点值，则它将存储在内存中，如上所示（假设为little-endian等等），例如：

ifu tmp;
tmp.fv = 0.25;

然后，您可以在内存中查看与float（您的0.25值）或等效无符号整数值相同的位。一个简单的printf %u或0x%0x将为您提供：

1048576000   0x3e800000 (in hex)

这些位是完全相同的，你所做的只是查看位的不同解释 - 浮点数或整数。

简而言之，就是IEEE-754单精度浮点，符号位，指数，尾数，联合，无符号整数等价 - 问题。它远不止于此，但这将为您提供一个理解不同主题的框架。

Answer 3

union使struct和float共享相同的内存空间。代码写入float成员，然后读取union的另一个成员。它假设浮点数有23位尾数，8位指数和符号位，并打印出来。

NB工会用于节省内存空间，编写成员并阅读另一个成员是未定义的行为 - 它可能在某些系统上运行，或在其他系统上运行。 float映射也不是很便携。

获取浮点数

3 个答案: