浮点型数的二进制表示遵循IEEE 754标准,其结构由符号位、指数位和尾数位组成。以下是具体转换方法及示例:
一、基本结构
符号位:
1位,0表示正数,1表示负数。
指数位:
单精度(float)8位,双精度(double)11位,采用移码表示(实际值=指数+127)。
尾数位:
单精度23位,双精度52位,采用定点表示法。
二、转换步骤
十进制转二进制 - 分离整数和小数部分,整数部分直接转换,小数部分采用乘2取整法(如0.234转换为二进制为0.1101010...)。
- 合并整数和小数部分,形成科学记数法形式(如123.456 = 1.111011011101001×2⁶)。
科学记数法转二进制浮点数
- 符号位:根据正负确定0或1。
- 指数位:将指数值转换为8/11位二进制,再减去偏移量(如float为127)。
- 尾数位:取科学记数法中的小数部分,保留有效位数(如23位),不足补0。
三、示例
以单精度浮点数123.456为例:
整数部分: 123 → 1111011 0.456 → 0.111011011101001(乘2取整法) 1.111011011101001×2⁶ 0 10000101 111011011101001(符号位0,指数10000101,尾数111011011101001)。小数部分:
科学记数法:
二进制表示:
四、注意事项
精度问题:尾数位数有限(如23位),无法精确表示所有十进制数,会导致舍入误差。
特殊值处理:需单独处理无穷大、NaN等特殊浮点数。
以上方法适用于单精度(32位)和双精度(64位)浮点数转换,具体实现可参考编程语言提供的标准库函数(如C/C++的`std::memcpy`)。