[C语言]中，为什么整型数据以浮点型输出（或浮点数类型的数据以整型输出），其输出的结果与我们预期的大相径庭？这篇博客，带你拨开云雾见月明。

在我们学习C语言的过程中，可能会出现这样的情况：我们定义了一个整型数据，想以浮点型输出，结果却不是我们预想的那样。比如：

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 7;float* pFloat = (float*)&a;printf("a的值为：%d\n", a);printf("*pFloat的值为:%f\n", *pFloat);*pFloat = 7.0;printf("a的值为：%d\n", a);printf("*pFloat的值为:%f\n", *pFloat);return 0;
}

我们预想的结果应该是 ：7  7.000000   7  7.000000

但是天不遂人愿，程序输出的结果如下：

 这样的输出结果，肯定是有原因的。我们可以设想：有没有可能，是因为int和float的存储方式不同呢？

答案确实是这样。

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可以表示成以下形式：

(-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。

M表示有效数字，大于等于1，小于2

2^E表示指数位

现在我们就来仔细研究一下这个式子（(-1)^S * M * 2^E）到底是什么意思。

 在看完以上这个例子之后，相信你对浮点数的表示已经有了一定的理解。

那么，理解了浮点数的表示形式之后，它又是怎么存储的呢？

IEEE 754规定：

对于32位的浮点数，最高的1位是符号位S,接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。

 对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S,接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。

我们这里主要讨论单精度浮点数。对于双精度浮点数来说，原理相同。

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，只保存后面的小数部分。比如保存1.01的时候，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。

至于指数E，情况就比较复杂。
首先，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，我们知道，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，对于8位的E，这个中间数是127；对于11位的E，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。
 

对于E来说，

• 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127（或1023），得到真实值，再将
有效数字M前加上第一位的1。
比如：
0.5（1/2）的二进制形式为0.1，由于规定正数部分必须为1，即将小数点右移1位，则为
1.0*2^(-1)，其阶码为-1+127=126，表示为01111110，而尾数1.0去掉整数部分为0，补齐0到23位00000000000000000000000，则其二进制表示形式为:

0 01111110 00000000000000000000000

• E全为0

这时，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。

• E全为1

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）。

那么，我们回到一开始的代码。

这就是用%f来输出整型7时，结果为0.000000的原因。

 下面则是用%d来输出浮点型7.0时，结果为1088421888的原因。

相信你已经对C语言中浮点数存储规则有了更加深入的了解。

我们在使用C语言时，需要多加注意，避免出现这类错误。