C语言中浮点数据类型教学方法探讨

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  一、计算机如何处理数据
  计算机编程的任务是解决现实世界的问题,在现实世界的数据分整数、实数、字符等形式,C语言提供一些数据类型用以处理不同类型的数据,常见数据类型分为整型、浮点型、字符型。C语言整型分有符号数和无符号数,不同的编译系统采用不同的C标准,TC2.0给整型分配2字节,VC6.0给整型分配4个字节,目前开发环境大多采用VC6.0。这样对于有符号整型数取值范围-231~(231-1),对于无符号整型取值范围为0~(232-1)。数值在计算机中以字节进行存储,当数据为多字节时,低位字节在前,高位在后。浮点数分单精度、双精度数,按照IEEE754存储格式如下表。
  二、定点数与浮点数
  当计算机处理的数值为实数,C定义浮点数来处理实数,一个实数可以表示成一个纯小数和一个乘幂之积,可表示为π值多种浮点表示,可见任意一个实数,在计算机内部都可以用指数和尾数来表示,这种用指数和尾数来表示实数的方法叫做浮点表示法,如图所示,浮点数的特点为小数点的位置是不固定的。
  浮点数是怎么存储呢?为什么32位的整数取值范围为-231~(231-1),而32位浮点数的取值范围|3.4e-38|~|3.4e+38|?
  现举例以一个字节8位二进制数做对比分别算一下定点数浮点数的取值范围:
  定点数:8位全部用来表示有效数字,数的范围-128~127
  浮点数:若符号位1位,阶码4,尾码占3位,如图3-3。而浮点机所能表示的数的范围则是|(1.000)2*2-8|~|(1.111)2×*27| ,即2-8~28显然,都占用8位,浮点机能表示的数的范围比定点机大得多。一般来说,增加尾数的位数,将增加可表示区域数据点的密度,从而提高了数据的精度;增加阶码的位数,能增大可表示的数据区域。
  三、浮点数在计算机中的表示
  现举例任意一个十进制数如何转换为浮点数,并编程验证转换是否正确。
  然而,这样计算讲解,学生印象不深刻,当讲到指针的时候,老师可以编程演示浮点数在内存如何存储。
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