思维导图：

浮点型在内存中的存储

1.1一个经典的例子

#include <stdio.h>

int main()
{
    int n = 9;//以整形的形式存储
    float* pFloat = (float*)&n;//强制类型转换成浮点型的指针

    printf("n的值为：%d\n", n);//以整形的形式取出
    printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);//以浮点型的形式取出

    *pFloat = 9.0;//以浮点型的形式存储

    printf("num的值为：%d\n", n);//以整形的形式取出
    printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);//以浮点型的形式取出

    return 0;
}

通过观察我们可以发现，用整形的方式存储和用浮点型的形式存储，拿出来的结果不同。

由此，我们可以大胆推测，整形和浮点型在内存中的存储方式不同。

那浮点型在内存中究竟是怎么存储的呢？

1.2 浮点数存储规则

根据国际标准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

举一个简单的例子：

十进制的 5.0

先转换成二进制：101.0

写成浮点数的形式：(-1)^0 * 1.01 * 2^2

相当于：S=0 , M=1.01 , E=2

那浮点数又是怎么存到内存里面的呢？

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。

并且，规定中还有一些特殊的规则：

E是一个无符号整数，

这意味着当E为8位时，取值在1~255，

当E为11位时，取值在0~2047，

但是在实例中，E有可能为负数，所以，

IEEE 754规定，存入内存时E的真实值必须再加上一个中间数

单精度时加127，双精度时加1023

当然，规则总是说不完的，我们直接上实例：

1.3实践举例

我们通过刚刚学的存储方式，直接对一开始的那段代码进行分析：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int n = 9;//以整形的形式存储
    //补码 - 00000000000000000000000000001001
    //转换形式
    //用浮点型的形式取出
    //0 00000000 00000000000000000001001
    //(-1)^0 * 0.00000000000000000001001 * 2^-126
    //0.000000

    float* pFloat = (float*)&n;//强制类型转换成浮点数的指针


    printf("n的值为：%d\n", n);//以整形的形式取出//没有变化，打印 9
    printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);//以浮点数的形式取出//打印 0.000000

    *pFloat = 9.0;//以浮点数的形式存储
    //9.0
    //二进制 - 1001.0
    //(-1)^0 * 1.001 * 2^3
    //s=0, e=3, m=1.001
    //补码 - 01000001000100000000000000000000

    printf("num的值为：%d\n", n);//以整形的形式取出//打印 1091567616
    printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat);//以浮点数的形式取出//打印 9.000000

    return 0;
}

这就是浮点型在内存中的存储。