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前言

学过深入理解计算机系统的同学, 都知道float的实现方式, 按照IEEE标准, 由符号位, 阶码位, 尾数位组成, 本文给出一个代码, 打印float的符号位, 阶码位, 尾数位.

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一、实现算法

基本思想是实现一个位域结构, 将一个32位的整数分成三份, 一份占1位, 指示符号, 一份占8位, 指示阶码, 一份占23位, 指示尾数.

typedef struct
{
    uint32_t Mantissa : 23;
    uint32_t Exponent : 8;
    uint32_t Sign : 1;
} fltToBit;

由于是小端序, 逆着排, 也就是尾数, 阶码, 符号.

通过itoa()函数, 将整数转为二进制字符串, 并进行打印.

二、实现代码

代码比较容易, 唯一不好理解的是:

    fltToBit test = *(fltToBit *)&a;

float 不能直接强制转为 fltToBit, 需要先取地址, 强转为 fltToBit 指针, 再解引用.

其他的代码都应该能懂.

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

typedef struct
{
    uint32_t Mantissa : 23;
    uint32_t Exponent : 8;
    uint32_t Sign : 1;
} fltToBit;

void print_float_as_binary(float a)
{
    char BufExponet[32] = "";
    char BufMantissa[32] = "";

    fltToBit test = *(fltToBit *)&a;

    printf("Sign: %u\nExponent: %08s\nMantissa: %023s\n", test.Sign,
           itoa(test.Exponent, BufExponet, 2),
           itoa(test.Mantissa, BufMantissa, 2));
}

int main()
{
    const float a = 1.4142136F;
    print_float_as_binary(a);
    return 0;
}

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了IEEE对float的实现, 利用数据结构, 将其内部真实二进制值打印出来, 方便读者研究。

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