学C的第二十三天【继续深度剖析数据在内存中的存储：3. 浮点型在内存中的存储（重点）；练习：1. 有序序列判断；2. 获得月份天数（多组输入）；3. 使用指针打印数组内容；4. 使用指针使字符串逆序】
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相关代码gitee自取：C语言学习日记: 加油努力 (gitee.com)
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接上期：学C的第二十二天【深度剖析数据在内存中的存储：1. 数据类型介绍；2. 整型在内存中的存储】_高高的胖子的博客-CSDN博客
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3. 浮点型在内存中的存储
（一）. 字面(直接写出来的)浮点数：
3.14159
1E10 --> 1.0 * 10^10 （1.0 乘 10的10次方） --> E：底数是10
（二）. 浮点数类型：
浮点数：数据乘以相关权重后，小数点位置可以浮动的
float -- 单精度浮点数 -- 4字节
double -- 双精度浮点数 -- 8字节
long double -- 更长的双精度浮点数 -- 8字节
（可在 float.h头文件 查看该类型范围等信息）
（三）. 浮点数存储的例子：
在内存中存储数据的时候，
以 %f 浮点数的形式 获取数据
和
以 %d 整数的形式 获取数据
是不一样的
#includeint main() { int n = 9;//4字节 float* pFloat = (float*)&n; //把 n 的地址强制转换为 float类型 赋给指针变量 pFloat printf("n的值为：%d\n", n); //使用 %d 打印 n printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); //使用 %f 打印 地址中的内容 *pFloat = 9.0; //使用指针变量把 9.0 赋给 n的空间 printf("num的值为：%d\n", n); //使用 %d 打印 赋值后的 n printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); //使用 %f 打印 赋值后的 地址中的内容 return 0; }
说明 浮点数 和 整型 在内存中 存储 和 获取 的形式是不一样的（存储方式有差异）
（以 整型 存储，可以用 整型 获取，但不能用 浮点数类型 获取）
（四）. 浮点数存储规则
浮点数在计算机内部的表示方法
根据 国际标准IEEE（电气和电子工程协会）754 ，
任意一个 二进制浮点数V 可以表示成下面的形式：
(-1) ^ S * M * 2 ^ E
- (-1) ^ S 表示 符号位，当 S=0, V为正数；当 S=1, V为负数。
（任何数的0次方都等于 1，-1的1次方等于 -1）
- M 表示 有效数字，大于等于 1，小于 2。
(这里 V 是二进制浮点数，所以这里 1 <= M < 2 )
- 2 ^ E 表示 指数位 。
(几进制 这里就是 几^E，这里 V 是二进制浮点数，所以是 2^E，
“小数点移了几位”，这里的 E 就是 几 )
例子：
（五）. IEEE 754 规定的 浮点数存储模型：
float -- 单精度浮点数存储模型：
对于32位的浮点数（float），
最高的1位是 符号位S ，
接着的8位是 指数E ，
剩下的23位是 有效数字M 。
double -- 双精度浮点数存储模型：
对于64位的浮点数（double ），
最高的1位是 符号位S ，
接着的11位是 指数E ，
剩下的52位是 有效数字M 。
（六）. IEEE 754 对 有效数字M 和 指数E 的特别规定：
有效数字M：
前面说过，1<=M<2，也就是说，M可以写成 1.xxxxxx 的形式，其中 xxxxxx 表示小数部分。
有效数字M的保存：
IEEE 754 规定，在计算机内部保存M时，默认这个数的第一位总是1，因此可以被舍去，只保存后面的 xxxxxx 部分。
（小数点前面不存，只存小数点后面）
有效数字M的读取：
比如保存 1.01 时，只保存 01 ，等到读取的时候，再把第一位的1加上去。这样做的目的，是为了节省1位有效数字。
以 32位浮点数 为例，留给 M 只有23位，将第一位的1舍去以后，等于可以保存 24位有效数字。
（可以使保存的小数精度再高一点）
指数E（比较复杂）：
（1）. 指数E 在内存中的存储：E 为一个 无符号整数(unsigned int)
这意味着，如果 E 为8位，它的取值范围为 0~255；如果 E 为11位，它的取值范围为 0~2047。
但是，科学计数法中的 E 是可以出现负数的，所以 IEEE 754 规定，存入内存时 E 的真实值必须再加上一个中间数（可以把E修正为正数），对于8位（float）的 E ，这个中间数是 127；对于11位的 E （double），这个中间数是1023。
比如，2^10的 E 是10，所以保存成 32位浮点数 时，必须保存成 10+127=137，即10001001。
（符号位S、有效数字M 和 指数E 例子：）
（计算符号位S：S为0，符号为正；S为1，符号为负
计算指数E：移动位数 + 中间值
计算有效数字M：小数点后的数，再用0补齐剩余位数）
（2）. 取出内存中的 指数E（三种情况）：E不全为0或不全为1
这时，浮点数 就采用下面的规则表示：
即 指数E 的 计算值 减去中间值127（或1023），得到真实值（存储时是真实值+中间值），再在 有效数字M 前加上第一位的1
（存储时把第一位的1舍去了，其实就是按存储的相反形式取出，怎么放进去怎么取出来）。
（3）. 取出内存中的 指数E（三种情况）：E全为0
指数E 是通过 真实值+中间值 算出来的，如果E全是0，（32位系统）说明E的真实值是 -127，指数是-127说明这个值是非常小的。
这时，直接规定浮点数的 指数E 等于 1-127（或者 1-1023 ），即为真实值。
有效数字M 不再加上第一位的1，而是还原为 0.xxxxxx 的小数。
这样做是为了表示 ±0 ，以及 接近于0 的很小的数字。
（4）. 取出内存中的 指数E（三种情况）：E全为1
指数E 是通过 真实值+中间值 算出来的，如果E全是1，（32位系统）说明E的真实值是 128，指数是128说明这个值是非常大的。
这时，如果 有效数字M 全为0，表示 ±无穷大（正负取决于符号位s）
（七）. 解释浮点数存储的例子：
#includeint main() { int n = 9;//4字节 float* pFloat = (float*)&n; //把 n 的地址强制转换为 float类型 赋给指针变量 pFloat printf("n的值为：%d\n", n); //使用 %d 打印 n printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); //使用 %f 打印 地址中的内容 *pFloat = 9.0; //使用指针变量把 9.0 赋给 n的空间 printf("num的值为：%d\n", n); //使用 %d 打印 赋值后的 n printf("*pFloat的值为：%f\n", *pFloat); //使用 %f 打印 赋值后的 地址中的内容 return 0; }
（1）. 整型存储，以 整型取出 和 浮点数取出：
（2）. 浮点型存储，以 整型取出 和 浮点数取出：
练习：
1. 有序序列判断：
（1）. 方法一 -- 先输入数据再判断：
//描述
//输入一个整数序列，判断是否是有序序列，有序，指序列中的整数从小到大排序或者从大到小排序(相同元素也视为有序)。
//输入描述：
//第一行输入一个整数N(3≤N≤50)。
//第二行输入N个整数，用空格分隔N个整数。
#include
int main()
{
int n = 0;//数组长度
//输入n：
scanf("%d", &n);
int arr[50] = { 0 };
//输入数组数据：
int i = 0;
for (i = 0; i < n; i++)
{
scanf("%d", &arr[i]);
}
//判断是否有序：升序 降序，
//有序的情况下 都是大于号 或 都是小于号
int flag1 = 0; //表示升序，满足升序关系 --> flag1=1
int flag2 = 0; //表示降序，满足降序关系 --> flag2=1
//判断过程中，
//如果 flag1一直为1，flag2一直为0，说明是升序，
//如果 flag2一直为1，flag1一直为0，说明是降序
//等于的话，flag1和flag2都是0
//相邻两个数进行比较，n个数，比较n-1对
for (i = 0; i < n-1; i++)
{
if(arr[i] < arr[i+1]) //前一个数 小于 后一个数
{
flag1 = 1;
}
else if (arr[i] > arr[i+1]) //前一个数 大于 后一个数
{
flag2 = 1;
}
}
//判断完后，看 flag1 和 flag2 的情况来判断有无序
if (flag1 + flag2 == 2)//说明既有大于又有小于
{
printf("unsorted\n");
}
else
//==1的话 说明有序，==0的话，说明都相当，也是有序
{
printf("sorted\n");
}
return 0;
}
（2）. 方法二 -- 边输入边判断（输入两个数后就可以判断一次大小了）：
//描述
//输入一个整数序列，判断是否是有序序列，有序，指序列中的整数从小到大排序或者从大到小排序(相同元素也视为有序)。
//输入描述：
//第一行输入一个整数N(3≤N≤50)。
//第二行输入N个整数，用空格分隔N个整数。
#include
int main()
{
int n = 0;//数组长度
//输入n：
scanf("%d", &n);
int arr[50] = { 0 };
//判断是否有序：升序 降序，
//有序的情况下 都是大于号 或 都是小于号
int flag1 = 0; //表示升序，满足升序关系 --> flag1=1
int flag2 = 0; //表示降序，满足降序关系 --> flag2=1
//判断过程中，
//如果 flag1一直为1，flag2一直为0，说明是升序，
//如果 flag2一直为1，flag1一直为0，说明是降序
//等于的话，flag1和flag2都是0
//输入数组数据 并 进行判断：
int i = 0;
for (i = 0; i < n; i++)
{
scanf("%d", &arr[i]);
//输入进来后就可以判断了
if (i >= 1)//i大于1说明输入了 arr[0] 和 arr[1]
{
if (arr[i] < arr[i - 1]) //一个数 小于 前一个数
{
flag1 = 1;
}
else if (arr[i] > arr[i + 1]) //一个数 大于 前一个数
{
flag2 = 1;
}
}
}
//判断完后，看 flag1 和 flag2 的情况来判断有无序
if (flag1 + flag2 == 2)//说明既有大于又有小于
{
printf("unsorted\n");
}
else
//==1的话 说明有序，==0的话，说明都相当，也是有序
{
printf("sorted\n");
}
return 0;
}
2. 获得月份天数（多组输入）
（1）. 方法一 -- 使用switch语句进行日期分类：
（代码：）
//描述
//KiKi想获得某年某月有多少天，请帮他编程实现。输入年份和月份，计算这一年这个月有多少天。
//输入描述：
//多组输入，一行有两个整数，分别表示年份和月份，用空格分隔。
//输出描述：
//针对每组输入，输出为一行，一个整数，表示这一年这个月有多少天。
#include
//平年：
// 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
// 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
//
//闰年：
// 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
// -- 29 -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
// 1 3 5 7 8 10 12 -- 31天
// 4 6 9 11 -- 30天
// 2月 特殊
int get_days_of_month(int y, int m)
{
int d = 0; //该年该月天数
switch (m)
{
case 1:
case 3:
case 5:
case 7:
case 8:
case 10:
case 12:
{
d = 31;
break;
// 1 3 5 7 8 10 12 -- 31天
}
case 4:
case 6:
case 9:
case 11:
{
d = 30;
break;
// 4 6 9 11 -- 30天
}
case 2://二月特殊，进行判断
{
d = 28; //平年
if ((y%4==0 && y%100!=0) || (y%400==0))
{
d += 1; //闰年：29天
}
}
}
return d;//返回天数
}
int main()
{
int y = 0;//年
int m = 0;//月
//多组输入：
while (scanf("%d %d", &y, &m) == 2)
{
int d = get_days_of_month(y, m);
//写个函数计算该年该月的日期，
//参数为 y 和 m
//返回值为 对于日期
printf("%d\n", d);
}
return 0;
} （自定义函数部分：）
（主函数部分：）
（2）. 方法二 -- 用数组存储各月的日期（妙呀~）：
//描述
//KiKi想获得某年某月有多少天，请帮他编程实现。输入年份和月份，计算这一年这个月有多少天。
//输入描述：
//多组输入，一行有两个整数，分别表示年份和月份，用空格分隔。
//输出描述：
//针对每组输入，输出为一行，一个整数，表示这一年这个月有多少天。
#include
//平年：
// 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
// 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
//
//闰年：
// 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
// -- 29 -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
// 1 3 5 7 8 10 12 -- 31天
// 4 6 9 11 -- 30天
// 2月 特殊
int get_days_of_month(int y, int m)
{
int d = 0;
int days[] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
//使用一个数组把 日期 放进去，把第一个元素随便设置，
//让1月下标为1，2月下标为2，以此类推
d = days[m]; //刚好传进来的月份对应数组中的月份下标
if (((y%4==0 && y%100!=0) || (y%400==0)) && m==2)
//如果是闰年 并且 月份是2月
{
d += 1;//在平年2月的基础上再加1变成29日
}
return d;
}
int main()
{
int y = 0;//年
int m = 0;//月
//多组输入：
while (scanf("%d %d", &y, &m) == 2)
{
int d = get_days_of_month(y, m);
//写个函数计算该年该月的日期，
//参数为 y 和 m
//返回值为 对于日期
printf("%d\n", d);
}
return 0;
}
3. 使用指针打印数组内容
（1）. 方法一 -- 用for循环进行循环打印：
//使用指针打印数组内容
#include
int main()
{
float arr[] = { 3.14f, 99.9f, 66.5f, 0.0f };
float* p = arr; //把数组名（首地址）放进指针中
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //元素个数
//使用指针打印数组内容
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%f ", *p);
p++;
}
return 0;
}
（2）. 方法二 -- 用while循环进行循环打印：
//使用指针打印数组内容
#include
int main()
{
float arr[] = { 3.14f, 99.9f, 66.5f, 0.0f };
float* p = arr; //把数组名（首地址）放进指针中
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //元素个数
float* q = arr + sz; //使用指针表示元素个数
//使用指针打印数组内容
while (p < q)//对比地址大小来判断用不用打印
{
printf("%f ", *p++);//先解引用再p++
}
return 0;
}
（3）. 自定义函数用while循环进行循环打印：
//使用指针打印数组内容
#include
void print(float* p, int sz)
{
float* q = p + sz; //使用指针表示元素个数
//使用指针打印数组内容
while (p < q)//对比地址大小来判断用不用打印
{
printf("%f ", *p++);//先解引用再p++
}
}
int main()
{
float arr[] = { 3.14f, 99.9f, 66.5f, 0.0f };
float* p = arr; //把数组名（首地址）放进指针中
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //元素个数
print(arr, sz); //调用自定义函数
return 0;
}
4. 使用指针使字符串逆序
//字符串逆序
#include
#include
int main()
{
char arr[10001] = { 0 };
gets(arr);//输入数组数据，gets可以把空格也读入
int len = strlen(arr);
//进行逆序：使用 left 和 right
char* left = arr; //左指针
char* right = arr + len - 1; //右指针
while (left < right)//两指针中间还有值就继续换
{
char tmp = *left;
*left = *right;
*right = tmp;
left++;
right--;
}
printf("%s\n", arr);
return 0;
}
补充：
- 32位系统下：
int占4个字节，指针表示地址空间个数，总共有2^32个，故占4个字节
- 64位系统下：
int占4个字节，指针表示地址空间个数，总共有2^64个，故占8个字节
- 整型指针+1，是向后偏移一个整型
- 指针 - 指针 得到的是 指针和指针之间的元素个数
- 指针就是地址，指针比较大小，就是地址比较大小，地址也是有大小之分的