问题：long 和float 类型都是四个字节，为什么存储数值的范围相差极大？
原因：因为两者的存储原理时不同的。
浮点数的存储原理
作者： jillzhang
联系方式：[email protected]
本文为原创，转载请保留出处以及作者， 谢谢
C语言和C#语言中，对于浮点类型的数据采用单精度类型（float ）和双精度类型(double)来存储，float 数据占用32bit,double 数据占用64bit, 我们在声明一个变量float f= 2.25f
的时候，是如何分配
内存的呢？如果胡乱分配，那世界岂不是乱套了么，其实不论是float 还是double 在存储方式上都是遵从IEEE 的规范的，float 遵从的是IEEE R32.24 ,而double 遵从的是R64.53。
无论是单精度还是双精度在存储中都分为三个部分：
1. 符号位(Sign) : 0代表正，1代表为负
2. 指数位（Exponent ）:用于存储科学计数法中的指数数据，并且采用移位存储
3. 尾数部分（Mantissa ）：尾数部分
其中float 的存储方式如下图所示：
而双精度的存储方式为:
R32.24和R64.53的存储方式都是用科学计数法来存储数据的，比如8.25用十进制的科学计数法表示就为:8.25*
, 而
120.5可以表示为:1.205*, 这些小学的知识就不用多说了吧。而我们傻蛋计算机根本不认识十进制的数据，他只认识0，1，所以在计算机存储中，首先要将上面的数更改为二进制的科学计数法表示，8.25用二进制表示可表示为1000.01, 我靠，不会连这都不会转换吧? 那我估计要没辙了。120.5用二进制表示为：1110110.1用二进制的科学计数法表示1000.01可以表示为1.0001*,1110110.1可以表示为1.1101101*, 任何一个数都的科学计数法表示都为1.xxx*, 尾数部分就可以表示为xxxx, 第一位都是1嘛，干嘛还要表示呀？可以将小数点前面的1省略，所以23bit 的尾数部分，可以表示的精度却变成了24bit ，道理就是在这里，那24bit 能精确到小数点后几位呢，我们知道9的二进制表示为1001，所以4bit 能精确十进制中的1位小数点，24bit 就能使float 能精确到小数点后6位，而对于指数部分，因为指数可正可负，8位的指数位能表示的指数范围就应该为:-127-128了，所以指数部分的存储采用移位存储，存储的数据为元数据+127，下面就看看8.25和120.5在内存中真正的存储方式。
首先看下8.25，用二进制的科学计数法表示为:1.0001*
按照上面的存储方式，符号位为:0，表示为正，指数位为:3+127=130 ,位数部分为, 故8.25的存储方式如下图所示:
而单精度浮点数120.5的存储方式如下图所示:
那么如果给出内存中一段数据，并且告诉你是单精度存储的话，你如何知道该数据的十进制数值呢？其实就是对上面的反推过程，比如给出如下内存数据：[***********]0000000000
，首先我们现将该数据分段，0 10000 0101 110 1101 0000 0000 0000 0000，在内存中的存储就为下图所示：
根据我们的计算方式，可以计算出，这样一组数据表示为:1.1101101*=120.5
而双精度浮点数的存储和单精度的存储大同小异，不同的是指数部分和尾数部分的位数。所以这里不再详细的介绍双精度的存储方式了，只将120.5的最后存储方式图给出，大家可以仔细想想为何是这样子的
下面我就这个基础知识点来解决一个我们的一个疑惑，请看下面一段程序，注意观察输出结果 float f = 2.2f;
double d = (double)f;
Console.WriteLine(d.ToString("0.[1**********]00"));
f = 2.25f;
d = (double)f;
Console.WriteLine(d.ToString("0.[1**********]00"));
可能输出的结果让大家疑惑不解，单精度的2.2转换为双精度后，精确到小数点后13位后变为了
2.[1**********]37，而单精度的2.25转换为双精度后，变为了2.[1**********]00，为何2.2在转换后的数值更改了而2.25却没有更改呢？很奇怪吧？其实通过上面关于两种存储结果的介绍，我们已经大概能找到答案。首先我们看看2.25的单精度存储方式，很简单 0 1000 0001 001 0000 0000
0000 0000 0000,而2.25的双精度表示为:0 100 0000 0001 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000,这样2.25在进行强制转换的时候，数值是不会变的，而我们再看看2.2呢，2.2用科学计数法表示应该为：将十进制的小数转换为二进制的小数的方法为将小数*2，取整数部分，所以0.282=0.4，所以二进制小数第一位为0.4的整数部分0，0.4×2=0.8，第二位为0,0.8*2=1.6,第三位为1，0.6×2 = 1.2，第四位为1，0.2*2=0.4，第五位为0，这样永远也不可能乘到=1.0，得到的二进制是一个无限循环的排列 [***********]11... ,对于单精度数据来说，尾数只能表示24bit 的精度，所以2.2的float 存储为:
但是这样存储方式，换算成十进制的值，却不会是2.2的，应为十进制在转换为二进制的时候可能会不准确，如2.2，而double 类型的数据也存在同样的问题，所以在浮点数表示中会产生些许的误差，在单精度转换为双精度的时候，也会存在误差的问题，对于能够用二进制表示的十进制数据，如2.25，这个误差就会不存在，所以会出现上面比较奇怪的输出结果。
本文属作者原创，只发布在博客园，希望大家在转载的时候，注明出处和作者，谢谢。
问题：long 和float 类型都是四个字节，为什么存储数值的范围相差极大？
原因：因为两者的存储原理时不同的。
浮点数的存储原理
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C语言和C#语言中，对于浮点类型的数据采用单精度类型（float ）和双精度类型(double)来存储，float 数据占用32bit,double 数据占用64bit, 我们在声明一个变量float f= 2.25f
的时候，是如何分配
内存的呢？如果胡乱分配，那世界岂不是乱套了么，其实不论是float 还是double 在存储方式上都是遵从IEEE 的规范的，float 遵从的是IEEE R32.24 ,而double 遵从的是R64.53。
无论是单精度还是双精度在存储中都分为三个部分：
1. 符号位(Sign) : 0代表正，1代表为负
2. 指数位（Exponent ）:用于存储科学计数法中的指数数据，并且采用移位存储
3. 尾数部分（Mantissa ）：尾数部分
其中float 的存储方式如下图所示：
而双精度的存储方式为:
R32.24和R64.53的存储方式都是用科学计数法来存储数据的，比如8.25用十进制的科学计数法表示就为:8.25*
, 而
120.5可以表示为:1.205*, 这些小学的知识就不用多说了吧。而我们傻蛋计算机根本不认识十进制的数据，他只认识0，1，所以在计算机存储中，首先要将上面的数更改为二进制的科学计数法表示，8.25用二进制表示可表示为1000.01, 我靠，不会连这都不会转换吧? 那我估计要没辙了。120.5用二进制表示为：1110110.1用二进制的科学计数法表示1000.01可以表示为1.0001*,1110110.1可以表示为1.1101101*, 任何一个数都的科学计数法表示都为1.xxx*, 尾数部分就可以表示为xxxx, 第一位都是1嘛，干嘛还要表示呀？可以将小数点前面的1省略，所以23bit 的尾数部分，可以表示的精度却变成了24bit ，道理就是在这里，那24bit 能精确到小数点后几位呢，我们知道9的二进制表示为1001，所以4bit 能精确十进制中的1位小数点，24bit 就能使float 能精确到小数点后6位，而对于指数部分，因为指数可正可负，8位的指数位能表示的指数范围就应该为:-127-128了，所以指数部分的存储采用移位存储，存储的数据为元数据+127，下面就看看8.25和120.5在内存中真正的存储方式。
首先看下8.25，用二进制的科学计数法表示为:1.0001*
按照上面的存储方式，符号位为:0，表示为正，指数位为:3+127=130 ,位数部分为, 故8.25的存储方式如下图所示:
而单精度浮点数120.5的存储方式如下图所示:
那么如果给出内存中一段数据，并且告诉你是单精度存储的话，你如何知道该数据的十进制数值呢？其实就是对上面的反推过程，比如给出如下内存数据：[***********]0000000000
，首先我们现将该数据分段，0 10000 0101 110 1101 0000 0000 0000 0000，在内存中的存储就为下图所示：
根据我们的计算方式，可以计算出，这样一组数据表示为:1.1101101*=120.5
而双精度浮点数的存储和单精度的存储大同小异，不同的是指数部分和尾数部分的位数。所以这里不再详细的介绍双精度的存储方式了，只将120.5的最后存储方式图给出，大家可以仔细想想为何是这样子的
下面我就这个基础知识点来解决一个我们的一个疑惑，请看下面一段程序，注意观察输出结果 float f = 2.2f;
double d = (double)f;
Console.WriteLine(d.ToString("0.[1**********]00"));
f = 2.25f;
d = (double)f;
Console.WriteLine(d.ToString("0.[1**********]00"));
可能输出的结果让大家疑惑不解，单精度的2.2转换为双精度后，精确到小数点后13位后变为了
2.[1**********]37，而单精度的2.25转换为双精度后，变为了2.[1**********]00，为何2.2在转换后的数值更改了而2.25却没有更改呢？很奇怪吧？其实通过上面关于两种存储结果的介绍，我们已经大概能找到答案。首先我们看看2.25的单精度存储方式，很简单 0 1000 0001 001 0000 0000
0000 0000 0000,而2.25的双精度表示为:0 100 0000 0001 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000,这样2.25在进行强制转换的时候，数值是不会变的，而我们再看看2.2呢，2.2用科学计数法表示应该为：将十进制的小数转换为二进制的小数的方法为将小数*2，取整数部分，所以0.282=0.4，所以二进制小数第一位为0.4的整数部分0，0.4×2=0.8，第二位为0,0.8*2=1.6,第三位为1，0.6×2 = 1.2，第四位为1，0.2*2=0.4，第五位为0，这样永远也不可能乘到=1.0，得到的二进制是一个无限循环的排列 [***********]11... ,对于单精度数据来说，尾数只能表示24bit 的精度，所以2.2的float 存储为:
但是这样存储方式，换算成十进制的值，却不会是2.2的，应为十进制在转换为二进制的时候可能会不准确，如2.2，而double 类型的数据也存在同样的问题，所以在浮点数表示中会产生些许的误差，在单精度转换为双精度的时候，也会存在误差的问题，对于能够用二进制表示的十进制数据，如2.25，这个误差就会不存在，所以会出现上面比较奇怪的输出结果。
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