Question

int x=25,i; 
float *p=(float *)&x;
printf("%f\n",*p);

我理解浮点数和int的位表示是不同的，但无论我存储什么值，答案总是0.000000。取决于浮点表示，它不应该是其他值吗？

Answer 1

您的代码具有未定义的行为 - 但只要类型int和float的大小和对齐方式兼容，它很可能会按预期运行。

使用“％f”格式打印*p，您将丢失大量信息。

试试这个：

#include <stdio.h>
int main(void) {
        int x = 25; 
        float *p = (float*)&x;
        printf("%g\n", *p);
        return 0;
}

在我的系统上（可能在你的系统上），它会打印：

3.50325e-44

int值25在其大多数高位中都为零。这些位可能与类型float的指数字段位于同一位置 - 导致数字非常小。

查找IEEE浮点表示以获取更多信息。字节顺序将是一个问题。（除非你有非常充分的理由，否则不要在实际代码中执行此类操作。）

正如rici在评论中所建议的，学习浮点表示的更好方法是从浮点值开始，将其转换为相同大小的无符号整数，并以十六进制显示整数值。例如：

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

void show(float f) {
    unsigned int rep;
    memcpy(&rep, &f, sizeof rep);
    printf("%g --> 0x%08x\n", f, rep);
}


int main(void) {
    if (sizeof (float) != sizeof (unsigned int)) {
        fprintf(stderr, "Size mismatch\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    show(0.0);
    show(1.0);
    show(1.0/3.0);
    show(-12.34e5);
    return 0;
}

Answer 2

出于本讨论的目的，我们假设int和float都是32位宽。我们还将承担IEEE-754浮标。

浮点值表示为sign * β^exp * signficand。对于32位二进制浮点数，β为2，指数 exp 的范围为-126到127，而< em> significand 是规范化二进制分数，因此在小数点之前存在单个前导非零位。例如，25的二进制整数表示是

11001₂

而25.0的二进制浮点表示形式为：

1.1001₂ * 2⁴ // normalized

32位浮点数的IEEE-754编码

s eeeeeeee fffffffffffffffffffffff

其中s表示符号位，e表示指数位，f表示有效位（分数）位。使用＆＃34;超过127＆＃34;编码指数。表示法，表示指数值127（01111111₂）表示0，而1（00000001₂）表示-126和{{1} }（254）代表11111110₂。未显式存储有效位数的前导位，因此127将被编码为

25.0

但是，将32位整数值0 10000011 10010000000000000000000 // exponent 131-127 = 4的位模式映射到32位浮点格式时会发生什么？我们结束了以下几点：

事实证明，在IEEE-754浮点数中，指数值0 00000000 00000000000000000011001被保留用于表示00000000₂和次正常（或非正规）数字。次正规数是接近0.0的数字，不能表示为0，因为指数必须小于我们可以用8位编码的数量。这些数字被解释为1.??? * 2^exp，并根据需要提供尽可能多的前导0.??? * 2^-126。

在这种情况下，它最多为0，这为我们提供了0.00000000000000000011001₂ * 2^-126。

您必须映射大整数值（超过3.50325 * 10^-44）以查看除0之外的任何内容到一堆小数位。而且，就像基思所说，无论如何，这都是未定义的行为。

浮点表示问题

2 个答案: