将IEEE制浮点数转换为十进制

题目:

按4字节浮点数格式用0和1组成的字符串从键盘输入,转换为十进制数显示。例:输入0 1000 0100 1100 1100 1000 1111 0101 110,显示57.57。

作业碰到了这题,在网上没找到可以直接贴的答案www,拖了很久终于写了(虽然还是没有结合位运算联合体之类的知识点)。

首先,先了解一下IEEE制的浮点数存储方式:

将IEEE制浮点数转换为十进制_第1张图片

可以看到一共分为三部分:

一、第1位                       符号位             0表示正数,1表示负数;

二、第2~9位                   指数位             类似科学计数法的幂数,但是是二进制的,还加上了偏移量127(32位系统)

三、第10~32位               尾数位             为了节省存储位数省略了1个‘1’.

下面以12.5为例,简单介绍是如何转换的。

12.5的IEEE制表示为:0 1000 0010 1001 0000 0000 0000 0000 000

首先,可以看到:

1、符号位     0,是正数。

2、指数位  (1000 0010)₂ = 130   e = 130 - 127 = 3

3、尾数位    1001(省略那一串0)

再加上被略去的1,我们可以知道原数可以表示位 1.1001 * 2 ^ 3 = 1100.1

而(1100)₂ = 12,(0.1)₂ = 0.5, 因此我们就得到了十进制的表示:12.5

代码实现如下:

#include 
#include 
#include 

char str[42], s[40];


int main() {
	gets(str);
	int n = 0;

    for(int i = 0; str[i] != '\0'; ++ i){  //去掉空格
		if(str[i] != ' '){
			s[n ++] = str[i];
		}
	}
	
	if(s[0] == '1') printf("-");   //判断符号位
	
	int e = 0;
	for(int i = 1; i < 9; ++ i){        //计算指数位
		e = e * 2 + s[i] - '0';
	}
	e -= 127;
	
	int zs = 1;                    //因为IEEE标准制会去掉首位的1,所以这里初始值设置为1
	float xs = 0.0, ans = 0.0;     //zs是整数,xs是小数,ans存答案
	
	for(int i = 9; i < 9 + e; ++ i){    //整数处理 (非常朴素的做法
		zs = zs * 2 + s[i] - '0';
	}
	
	double w = 0.5;                     //注意不要用int
	for(int i = 9 + e; i < n; ++ i){    //小数处理
		xs += (s[i] - '0') * w;  
		w /= 2;
		
	}
	
	ans = zs + xs;
	
	printf("%f", ans);
	
	return 0;
}

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