C语言：IEEE754十进制数转二进制单精度浮点数

梦里梦外; 2022-02-21 06:15 664阅读 0赞

### C语言：IEEE754十进制数转二进制单精度浮点数 ###

*  1. 背景知识
 *  2. 程序代码

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# 1. 背景知识 #

1.  IEEE754是由IEEE制定的有关浮点数的工业标准。针对于单精度浮点数，其公式如下，S为符号位，只占1位，为0表示正数，为1表示负数。P为指数（阶码），用移码表示，占8位。M为尾数，用原码表示，占23位。

> X = (-1)S \* 1.M \* 2P-127

1.  浮点数规格化表示：当尾数的值不为0时，规定尾数域的最高有效位为1，不符合规定的则将阶码左移或右移小数点位置。

# 2. 程序代码 #

//编程环境：
    //    操作系统：windows 7
    //    编程工具：VS2017
    //    编程语言：c/c++语言
    
    #include "pch.h"
    #include <iostream>
    #include <stdio.h>
    
    //整数转r进制
    //integer:整数 radix:进制 result:结果数组 num:生成r进制所占位数
    void D1toB(int integer, int radix, int result[], int &num)
    {
    	int i, j, n;
    	for (i = 0; integer > 0; i++)//除r取余
    	{
    		result[i] = integer % radix;
    		integer = integer / radix;
    	}
    	num = i;//r进制位数
    	for (j = 0; j < i / 2; j++)//颠倒顺序 
    	{
    		n = result[j];
    		result[j] = result[i - 1 - j];
    		result[i - 1 - j] = n;
    	}
    }
    
    //小数转r进制
    //decimal:小数 radix:进制 result:结果数组 num:生成r进制所占位数
    void D2toB(double decimal, int radix, int result[], int &num)
    {
    	int i;
    	for (i = 0; decimal > 0 && i < 50; i++)//乘r取整
    	{
    		result[i] = decimal * radix;
    		decimal = decimal * radix;
    		decimal = decimal - int(decimal);
    	}
    	num = i;
    }
    
    int main()
    {
    	int integer;//整数部分 
    	double decimal;//小数部分 
    	int s, p[8], m[50];//浮点数符号位，阶码数，尾数 
    
    	while (true)
    	{
    		double number;//输入的浮点数 
    		printf("请输入一个浮点数：");
    		scanf_s("%lf", &number);
    		getchar();
    
    		int i, j;
    		for (i = 0; i < 8; i++)//清零
    		{
    			p[i] = 0;
    		}
    		for (i = 0; i < 50; i++)
    		{
    			m[i] = 0;
    		}
    
    		//确定符号位 
    		if (number > 0)
    		{
    			s = 0;
    		}
    		else
    		{
    			s = 1;
    			number = -number;
    		}
    		//将浮点数分成整数和小数 
    		integer = (int)number;
    		decimal = number - integer;
    		//分别将整数和小数转化成二进制 
    		int m_n1, m_n2;
    		D1toB(integer, 2, m, m_n1);
    		D2toB(decimal, 2, m + m_n1, m_n2);
    		//规格化，计算阶数, 尾数
    		int pn = 0;//阶数 
    		
    		if (integer > 0)//小数点左移
    		{
    			pn = m_n1 - 1;//阶数 
    			for (i = 0; i < 23; i++)//去掉首位默认的1
    			{
    				m[i] = m[i + 1];
    			}
    		}
    		else//小数点右移
    		{
    			for (i = 0; m[i] == 0; i++)
    			{
    			}
    			pn = -i -1;
    			for (j = 0; j < 23; j++)//去掉左边无效的0和第一个的1
    			{
    				m[j] = m[j + 1 + i];
    			}
    		}
    		//计算阶码
    		int p1[8], pn1;
    		D1toB(pn + 127, 2, p1, pn1);//阶数转二进制 
    		if (pn1 < 8)//不足8位左边补0 
    		{
    			for (j = 0; j < 8 - pn1; j++)
    			{
    				p[j] = 0;
    			}
    			for (int k = 0; k < pn1; k++)//得出完整p 
    			{
    				p[j + k] = p1[k];
    			}
    		}
    		else
    		{
    			for (i= 0; i < 8; i++)//得出完整p 
    			{
    				p[i] = p1[i];
    			}
    		}
    
    		//输出s
    		printf("%d ", s); 
    		//输出p
    		for (i = 0; i < 8; i++)
    		{
    			printf("%d", p[i]);
    		}
    		printf(" "); //输出s
    		//输出m
    		for (i = 0; i < 23; i++)
    		{
    			printf("%d", m[i]);
    		}
    		printf("\n\n");
    	}
    	return 0;
    
    }

![运行结果][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0ODAxNjQy_size_16_color_FFFFFF_t_70]

提示：此程序为个人编写，结果仅作参考，若有不对之处，请指正。

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