【2023最新】C语言教程第3章数据和C 3.4 C语言基本数据类型 3.4.6 float、double和long double

拼搏现实的明天。 2024-03-24 11:16 35阅读 0赞

### 【2023最新】C语言教程 ###

#### 文章目录 ####

*   *  【2023最新】C语言教程
     *   *  第3章 数据和C
         *   *  3.4 C语言基本数据类型
             *   *  3.4.6 float、double和long double
                 *   *  【1】声明浮点型变量
                     *  【2】浮点型常量
                     *  【3】打印浮点值
                     *  【4】浮点值的上溢和下溢

#### 第3章 数据和C ####

![在这里插入图片描述][b1e3620e2a5e4da092bf5de60c5a1828.png_pic_center]

##### 3.4 C语言基本数据类型 #####

###### 3.4.6 float、double和long double ######

C语言中的浮点类型有float、double和long double类型。

浮点类型可以表示小数在内的更大范围的数，浮点数的表示类似于科学计数法(即用小数乘以10 的幂来表示数字)

<table> 
 <thead> 
 <tr> 
 <th align="center">数字</th> 
 <th align="center">科学计数法</th> 
 <th align="center">指数计数法</th> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td align="center">1000000000</td> 
 <td align="center">1.0 X 1 0 9 10^9 109</td> 
 <td align="center">1.0e9</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td align="center">123000</td> 
 <td align="center">1.23 X 1 0 5 10^5 105</td> 
 <td align="center">1.23e5</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td align="center">322.56</td> 
 <td align="center">32256 X 1 0 2 10^2 102</td> 
 <td align="center">3.2256e2</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td align="center">0.000056</td> 
 <td align="center">5.6 X 1 0 − 5 10^{-5} 10−5</td> 
 <td align="center">5.6e - 5</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

C标准规定，float类型必须至少能表示6位有效数字，且取值范围至少是 1 0 − 37 1 0 + 37 10^\{-37\}~10^\{+37\} 10−3710\+37。

*  前一项规定指float类型必须至少精确表示小数点后的6位有效数字，如33.333333。
 *  后一项规定用于方便地表示诸如太阳质量(2.0e30千克)、一个质子的电荷量(1.6e-19库仑)或国家债务之类的数字。

通常，系统储存一个浮点数要占用32位。其中8位用于表示指数的值和符号，剩下24位用于表示非指数部分（也叫作尾数或有效数)及其符号。

C语言提供的另一种浮点类型是double(意为双精度)。double类型和float类型的最小取值范围相同，但至少必须能表示10位有效数字。

一般情况下，double占用64位而不是32位。一些系统将多出的32位全部用来表示非指数部分，这不仅增加了有效数字的位数（即提高了精度），而且还减少了舍入误差。

另一些系统把其中的一些位分配给指数部分，以容纳更大的指数，从而增加了可表示数的范围。无论哪种方法，double类型的值至少有13位有效数字，超过了标准的最低位数规定。

C语言的第3种浮点类型是long double,以满足比double类型更高的精度要求。不过，C只保证long double类型至少与double类型的精度相同。

###### 【1】声明浮点型变量 ######

float noah , jonah;
    double trouble;
    float planck = 6.63e-34;
    long double gnp;

###### 【2】浮点型常量 ######

在代码中，可以用多种形式书写浮点型常量。浮点型常量的基本形式是：

有符号的数字（包括小数点），后面紧跟e或E,最后是一个有符号数表示10的指数。下面是两个有效的浮点型常量：

-1.56E+12
    2.87e-3

*  正号可以省略
 *  可以没有小数点 (2E5) 或指数部分 (19.28)，但是不能同时省略两者
 *  可以省略小数部分(3.E16) 或整数部分( .45E-6)，但是不能同时省略两者

3.14159
    .2
    4e16
    .8E-5
    100.

> 【强调】别在浮点型常量中间加空格

默认情况下，编译器假定浮点型常量是double类型的精度。

*  在浮点数后面加上f或F后缀可覆盖默认设置，编译器会将浮点型常量看作float类型，如2.3f 或 9.11E9F
 *  使用l或L后缀使得数字成为long double类型
 *  没有后缀的浮点型常量是double类型。

C99标准添加了一种新的浮点型常量格式——用十六进制表示浮点型常量，即在十六进制数前加上十六进制前缀(0x或0X),用p和P分别代替e和E,用2的幂代替10的幂（即，P计数法）。如下所示：

Oxa.1fpl0

十六进制a等于十进制10，.1f是1/16加上15/256（十六进制f等于十进制15），p10是 2 10 2^\{10\} 210或1024。

0xa.1fp10表示的值是(10+1/16+15/256)×1024（即，十进制10364.0）。

> 注意，并非所有的编译器都支持C99的这一特性。

###### 【3】打印浮点值 ######

printf()函数

*  使用%f转换说明打印十进制记数法的float和double类型浮点数
 *  用%e打印指数记数法的浮点数。

如果系统支持十六进制格式的浮点数，可用a和A分别代替e和E。打印long double类型要使用%Lf、%Le或%La转换说明。给那些未在函数原型中显式说明参数类型的函数（如，printf())传递参数时，C编译器会把float类型的值自动转换成double类型。

#include<stdio.h>
 
 int main(void){
 
 	
 	float aboat = 32000.0;
 	double abet = 2.14e9;
 	long double dip = 5.32e-5;
 	
 	printf("%f can be written %e\n", aboat, aboat);
 	
 	printf("And it's %a in hexadecimal, powers of 2 notation\n", aboat);
 	printf("%f can be written %e\n", abet , abet);
 	printf("%lf can be written %le\n", dip, dip);
 	
 	return 0;
 }

![在这里插入图片描述][7fa994026238427fb0511dccb34d946e.png_pic_center]

###### 【4】浮点值的上溢和下溢 ######

*  上溢：当计算导致数字过大，超过当前类型能表达的范围时，发生上溢。
    
    现在C 语言规定，在这种情况会给toobig 赋一个表示无穷大的特定值。
    
    ![在这里插入图片描述][6207eb6c60f843e28d868ccbd644f483.png_pic_center]
 *  当除以一个很小的数时，情况更为复杂。
    
    在计算过程中损失了原末尾有效位上的数字，这种情况 → 下溢。
    
    C 语言把损失了类型全精度的浮点值称为 低于正常的浮点值。

还有一个特殊的浮点值NaN(Not a Number)。

> 【浮点数舍入错误】
> 
> 给定一个数，加上1，再减去原来给定的数，结果是多少？
> 
> #include<stdio.h>
> 
> int main(void){
> 
> 	
> 	float a, b;
> 	
> 	b = 2.0e20 + 1.0;
> 	a = b - 2.0e20;
> 	
> 	printf("%f \n", a);
> 	
> 	return 0;
> 	
> }
> 
> ![在这里插入图片描述][8051ee2e3c6c44c2b4889e8a99d298af.png_pic_center]
> 
> 原因：计算机缺少足够的小数位来完成正确的运算。

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