C 获取浮点数的符号、尾数和指数

我找到了这个密码

#include <stdio.h>

union foo
{
    struct float_guts
    {
        unsigned int fraction : 23;
        unsigned int exponent : 8;
        unsigned int sign     : 1;
    } fg;
    float f;
};

void print_float(float f)
{
    union foo ff;
    ff.f = f;
    printf("%f: %d 0x%X 0x%X\n", f, ff.fg.sign, ff.fg.exponent, ff.fg.fraction);
}

int main(void)
{
    print_float(0.25);
    return 0;
}

我试图理解为提取符号、尾数和指数，但至今不明白如何理解

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有人能给我解释一下吗？

联合使结构和浮点共享相同的内存空间。 代码写入浮点成员，然后读取联合的另一个成员。它假设浮点有一个23位尾数，一个8位指数和一个符号位，然后打印它们

NB联合用于节省内存空间，写入一个成员和读取另一个成员是未定义的行为-它可能在某些系统上工作，也可能在其他系统上不工作。浮点映射也不是很好移植

获取浮点数的符号、尾数和指数

使用一个并集取决于知道浮点的格式和尾数，C.OP的方法中没有定义的东西可能会起作用，但可能不会。如果使用OPs方法，则会受到指数偏差、次正态数等因素的影响

获得标志

#include <stdbool.h>
#include <math.h>
bool sign = signbit(x);

#包括
#包括
布尔符号=符号位（x）；

将浮点数分解为标准分数和 2的积分幂：

#include <math.h>
int exponent;
float fraction; // [0.5f to 1.0)
fraction = frexpf(x, &exponent);

#包括
整数指数；
浮点数；//[0.5f至1.0）
分数=frexpf（x，&指数）；

首先，了解什么是IEEE-754单精度浮点格式。简单地说，它是存储浮点数的二进制格式。对于32位浮点数，它由一个单符号位（1负）、8位指数（超过127符号）和23位尾数/有效位（隐藏位格式）组成。关于如何转换为IEE754表示法或从IEE754表示法转换为IEE754表示法的例子不胜枚举，但只要说这是计算机用于存储浮点数的

1+8+23=32位

编码就足够了。例如，您的

0.25

数字存储为：

(0.25 float - value in memory)
 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
|- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -|
|s|      exp      |                  mantissa                   |

或以十六进制格式的

's'

，

'exp'

和

'尾数'

：

0  0x7d  0x0

联合

的整个问题与以下事实有关：

整数

也是一个

32位

值。因此，对于每个浮点值，都有一个等效的整数表示，可以从上面相同的32位派生。（这当然会带来您正在运行的硬件的持久性问题，因为这些位将以不同的方式存储在内存中）

尽管如此，由于注释和答案中的所有原因，不建议您在

int

（无符号）和

float

之间创建一个联合，这样您就可以满足内存中位的要求。例如：

typedef union {
    float fv;
    unsigned int iv;
} ifu;

如果您随后创建此

联合的一个实例

，并将您的

0.25

指定为浮点值，则它将存储在内存中，如上图所示（假设为小尾端等），例如：

然后，您可以将内存中的这些非常相同的位视为

浮点值（您的
0.25
值）或等效无符号整数值。使用
%u
或
0x%0x
的简单
printf
将为您提供：

1048576000   0x3e800000 (in hex)

这些位是非常相同的，您所做的只是查看对这些位的不同解释——要么作为浮点，要么作为整数

简而言之，这就是IEEE-754单精度浮点、符号位、指数、尾数、并集、无符号整数等效问题。问题远不止于此，但这将为您理解不同主题提供一个框架。
您希望得到什么输出？您实际得到什么输出？什么编译器，st您使用的是标准库和操作系统？这些标准库和操作系统的版本是什么？@Joachim Pileborg:代码运行得很好，我只是想了解它的工作原理。您期望什么？不要忘记尾数实际上是24位，因为MS位是一个隐含的
1
（0值除外）。指数也有一个偏移量。请阅读您知道格式是如何工作的吗？并集和结构只是表示格式的另一种方式。@Kevin问题标题是否不正确？是否应该是“一个<代码>并集如何工作？Hmmm“223位尾数”？（输入错误）。不同意“整数也是32位的”".OTOH，
uint32\u t
始终为32位。同意这两个观点。根据问题的级别，我尝试调整答案的级别，以提供相关信息，而不会进一步模糊或使主要问题与附带细节复杂化。有时我获得了正确的平衡，有时会留下一些需要改进的地方。对于pu在这里，我应该补充一点，为了便于讨论，我们假设int为32位。合理的平台对浮点值和整数使用相同的endian值，因为这样做有好处。C没有定义的东西，实际上可以是位字段的布局。
ifu tmp;
tmp.fv = 0.25;

1048576000   0x3e800000 (in hex)