浮点数的Printf（）作为十六进制数

Question

我很难理解为什么此代码会导致3f000000 。

float f = 5e-1;
printf("%x", *(int*)&f);

Answer 1

这是未定义的行为：标准不保证指向int和float指针具有相同的对齐方式，因此(int*)&f cast是无效的（ Q＆A ）。

在您的情况下，强制转换产生的值与以下的IEEE-754表示形式0.5（5e-1）一致：

bin:    0011 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000
        +--- ---- -=== ==== ==== ==== ==== ====
hex:       3    f    0    0    0    0    0    0

其中+是符号位， -是指数位， =是尾数位。

但是，绝对不能保证在其他系统上运行该程序时，该程序将产生相同的结果，甚至无法保证该程序将运行至完整状态。

Answer 2

您可能更喜欢

void dump(const void *data, size_t len) {
    const unsigned char *x = data;
    printf("%02x", x[0]);
    for (size_t k = 1; k < len, k++) printf(" %02x", x[k]);
    puts("");
}

接着

float f = 5e-1;
dump(&f, sizeof f);

Answer 3

由于(int*)&f ，代码的行为未定义。 C类型转换无效，因为类型无关。

如果要检查与f相关联的内存，则C和C ++都允许您将其强制转换为const unsigned char* ，并使用指针算法跟踪内存，直到sizeof(f)为止。

Answer 4

因为您是C / C++新手，所以-您可能对undefined behaviors没有任何想法。 简而言之，在某些方面， C / C++语言没有define应该确切发生的事情。 为什么？ 背后有很多原因，例如性能。 在那些情况下，行为的结果或效果完全取决于实现（编译器-更具体地说（例如gcc，vc ++））。

C ++程序员应该知道的所有常见未定义行为是在已接受答案的第7条中列出的。

Answer 5

其他人已经解决了未定义的行为，所以我只解决这一部分：

我很难理解为什么此代码会导致3f000000

该代码尝试打印浮点值0.5（或5e-1）的二进制表示形式。

（ 尽管这样做是非法的-请参阅其他答案以了解正确的方法 -请参阅此答案https://stackoverflow.com/a/45036945/4386427 ）

值3f000000的解释是您的系统似乎使用IEEE 754单精度二进制浮点格式（请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/Single-precision_floating-point_format ）。

格式使用

• 位31作为符号位（您的情况为0）
• 位30..23作为指数（在您的情况下为01111110二进制= 7e十六进制= 126十进制）
• 位22..0作为分数（在您的情况下全为零）

所以你的情况

• 符号是0
• 指数是126
• 分数是0

通常，该值计算为：

值=（-1）^符号*（1 +分数）* 2 ^（指数-127）

由于符号和小数均为0，因此很容易计算出该值：

值= 1 * 1 * 2 ^（126-127）= 2 ^ -1 = 0.5

因此，对于IEEE 754单精度二进制浮点，将使用二进制模式3f000000存储值为0.5的浮点数