前言

我们都知道，生活中的方方面面都需要用到数据，而数据基本上都是由整数和小数组成的。

在C语言中，整数对应的数据类型为整型，小数对应的数据类型为浮点型。

而常见的浮点型数据包括：

float
double
long double

上次我们一起学习了整形数据在内存中的存储形式，今天让我们来学习浮点型数据在内存中的存储形式吧！

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举个小栗子

我们先来看一个小栗子。

int main()
{
int n = 9;
float *pFloat = (float *)&n;
printf("n的值为：%d\n",n);
printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);
*pFloat = 9.0;
printf("num的值为：%d\n",n);
printf("*pFloat的值为：%f\n",*pFloat);
return 0;
}

小伙伴们知道上述代码运行的结果是什么吗？不知道的话可以先思考一下，自己动动手运行一下哦。

我们最后可以看到，结果如下：

n的值为：9
*pFloat的值为：0.000000
num的值为：1091567616
*pFloat的值为：9.000000

为什么会出现这么大的差异呢？这时候就需要我们了解浮点型数据在内存中的存储形式了。

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浮点型数据存储的规则

国际标准IEEE（电气和电子工程协会） 754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：

(-1)^S * M * 2^E
(-1)^s表示符号位，当s=0，V为正数；当s=1，V为负数
M表示有效数字，大于等于1，小于2
2^E表示指数位

以上就是浮点数的表示形式了

IEEE 754规定：

对于32位的浮点数，最高的1位是符号位s，接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。

对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。

此外，IEEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别规定。

关于M:
前面说过， 1≤M<2 ，也就是说，M可以写成 1.xxxxxx 的形式，其中xxxxxx表示小数部分。

IEEE 754规定，在计算机内部保存M时，默认这个数的第一位总是1，因此可以被舍去，只保存后面的xxxxxx部分。比如保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第一位的1加上去。这样做的目的，是节省1位有效数字。以32位浮点数为例，留给M只有23位，将第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效数字。

关于E:
规定中，E是一个无符号整数，只可以表示非负数，这就意味着，如果E位8位，可以表示的取值范围位0到255；如果E位11位，可以表示是范围位0到2047。

但是，在实际生活中，科学计数法中的幂指数也会有负数的表示形式，那么IEEE 754规定，存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数，对于8位的E，这个中间数是127；对于11位的E，这个中间数是1023。这样就可以保证E位无符号整数了。

比如，2^10的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即10001001。

E在内存中存储还分成三种情况：

E不全为0或者不全为1

这时，浮点数就采用下面的规则表示，即指数E的计算值减去127（或1023），得到真实值，再将
有效数字M前加上第一位的1.

E全为0

这时，浮点数的指数E等于1-127（或者1-1023）即为真实值， 有效数字M不再加上第一位的1，而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0，以及接近于0的很小的数字。

E为全1

这时，如果有效数字M全为0，表示±无穷大（正负取决于符号位s）。

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结语

这一次的分享，到这里就结束啦！

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