浮点型数据的存储细节与转换

时间:2022-01-11 19:13:02
关于16进制浮点数:
对于大小为32-bit的浮点数(32-bit为单精度,64-bit浮点数为双精度,80-bit为扩展精度浮点数), 
1、其第31 bit为符号位,为0则表示正数,反之为负数,其读数值用s表示; 
2、第30~23 bit为幂数,其读数值用e表示; 
3、第22~0 bit共23 bit作为系数,视为二进制纯小数,假定该小数的十进制值为x;
则按照规定,该浮点数的值用十进制表示为:  (-1)^s * (1 + x) * 2^(e - 127)
对于49E48E68来说, 
1、其第31 bit为0,即s = 0 
2、第30~23 bit依次为100 1001 1,读成十进制就是147,即e = 147。 
3、第22~0 bit依次为110 0100 1000 1110 0110 1000,也就是二进制的纯小数0.110 0100 1000 1110 0110 1000,其十进制形式为0.78559589385986328125,即x = 0.78559589385986328125。
0.110 0100 1000 1110 0110 1000 = 2^(-1) + 2^(-2) + 2^(-5)+ 2^(-8)+ 2^(-12)+ 2^(-13)+ 2^(-14)+ 2^(-17)+ 2^(-18)+ 2^(-20)
=0.78559589385986328125

这样,该浮点数的十进制表示 (-1)^s * (1 + x) * 2^(e - 127) = (-1)^0 * (1+ 0.78559589385986328125) * 2^(147-127) = 1872333


针对于C++代码,现给出转换函数:

void float_to_hex(const float& val, unsigned char hex[4])  
{  
    const unsigned char *p = (unsigned char*)(&val);  
  
    hex[0] = *((unsigned char*)p);  
    hex[1] = *((unsigned char*)(p + 1));  
    hex[2] = *((unsigned char*)(p + 2));  
    hex[3] = *((unsigned char*)(p + 3));  
}  
 
void hex_to_float(const unsigned char hex[4], float& val)  
{  
    unsigned char* p = (unsigned char*)(&val);  
  
    *p = hex[0];  
    *(p+1) = hex[1];  
    *(p+2) = hex[2];  
    *(p+3) = hex[3];  
  
}  

现给出成品软件:浮点型数据与16进制转换工具

浮点型数据的存储细节与转换