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浮点数转换为二进制需要根据其内部存储结构进行拆分处理,主要分为符号位、指数位和尾数位三部分。以下是具体方法及示例:
一、转换步骤
将浮点数分为三部分:
- 符号位:
表示正负,0为正,1为负
- 指数位:遵循IEEE 754标准
- 尾数位:小数部分,隐含隐含1(即科学计数法形式)
- 整数部分:
采用“除2取余”法转换为二进制,余数逆序排列
- 指数部分:将指数值减去偏移量(如float为127,double为1023),转换为二进制
小数部分转换
- 采用“乘2取整”法,将小数部分乘以2,取整数部分,重复直到小数部分为0或达到精度要求
合并结果
将符号位、指数位和尾数位按二进制格式合并,形成完整的二进制表示
二、示例说明
以十进制数 123.25为例,转换为32位float类型的二进制表示过程如下:
拆分
- 符号位:+1
- 整数部分:123
- 尾数部分:0.25
整数部分转换
123 ÷ 2 得余数序列:1, 1, 0, 1, 1, 1
逆序排列后为:1111011
小数部分转换
- 0.25 × 2 = 0.5 → 取整1
- 0.5 × 2 = 1.0 → 取整1
- 结果为:0.11
指数部分转换
- 指数:3.25 → 3 + 0.25 × 127 = 162.25 → 162
- 162 - 127 = 35 → 二进制为:00100011
合并
- 符号位:01000001
- 指数位:00100011
- 尾数位:0110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110