32爲操作系統中float型的數是4個字節(32位),小數0.002122二進制格式如下:
00111011000010110001000101000001
左起第1位:是整個數的符號位,0正 1
負左起第2-9位:是指數的倒數
左起10-32位:是科學計數法系數的小數部分 (二進制表示)
下面是我寫的一個解析float內存結構的函數,python3寫的
##文件名:decimal.py
#輸入32個01組成的二進制字符串
def decimals( dat):
lendat = len(dat)
if lendat != 32:
print('字符串長度不是32')
return 0
for c in dat:
if (c != '0') and (c != '1'):
print('輸入的字符串含有不合法的字符')
return 0
#dattemp = dat[24:32]+dat[16:24]+dat[8:16]+dat[0:8] #寫到硬盤上的浮點數要調整順序 順序顛倒
dattemp = dat
print('dattemp:',dattemp)
sigbit = dattemp[0] #符號位
expsigbit = dattemp[1] #指數符號位
exponent = dattemp[2:9] #指數
mantissa = dattemp[9:32] #尾數
print(sigbit,expsigbit,exponent,mantissa)
print('總長度:',(len(sigbit)+len(expsigbit)+len(exponent)+len(mantissa)))
iexp = 0 #指數的十進制
print('符號位sigbit:',sigbit)
print('指數符號位expsigbit:',expsigbit)
print('指數exponent:',exponent)
print('尾數mantissa:',mantissa)
ipos = 0 #遊標 標記'1'的位置
#[expsigbit+dattemp] 就是原來原小數(二進制數)轉換成科學計數法後 (樣子像這樣:1.1001101*2^n) 那個2上面的指數n
temp = exponent[::-1]
for c in temp:
if (c == '1') ^ (expsigbit == '0'): #右移時算'0'的個數 左移時算'1'的個數 不移不算
iexp += 2**ipos
#print('當iops=',ipos,'時,iexp=',iexp,' c:',c,'expsigbit:',expsigbit)
ipos += 1
else:
if expsigbit == '1':#如果是左移 位數值要加1
iexp += 1
iexp *= -1
#print("得到標誌:",iexp)
iexp *= -1 #這裏乘以-1是爲了下面的好算,這就是指數了
#print("指數爲",iexp)
decimalpart = 0.0 #科學計數法的小數部分
ipos = 0 #遊標 標記'1'的位置
for c in mantissa:
ipos += 1
if c=='1':
decimalpart += 2**-ipos
#print('decimalpart=',decimalpart,'/t2^-',ipos,'=',2**-ipos)
intpart = 1 #整數部分 因爲2進制的數科學計數法 整數部分只能是1
#print('decimalpart:',decimalpart)
if sigbit == '0':
flt = (intpart + decimalpart)*2**(iexp)
else:
flt = (-1)*(intpart + decimalpart)*2**(iexp)
return flt
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#文件名:main.py
#調用方法如下:
from decimal import *
s='00111011000010110001000101000001'
print('原始字符串爲:',s)
print('解析結果爲:',decimals(s))
解析結果爲: 0.00212200009264
小數的結果不完全等於原來的小數 因爲浮點數有誤差 (尾數段不夠長,double的長一些所以更精確)