C语言IEEE 754浮点数十六进制相互转换

在C语言中，IEEE 754标准定义了浮点数的存储格式，包括单精度(float)和双精度(double)，它们分别占用32位和64位。每个浮点数都可以表示为一个隐含的小数部分、指数和符号三位元组。

单精度浮点数的十六进制形式由三部分组成：
1. 尾数（mantissa）：小数点后部分，乘以2^(-126)。
2. 指数（exponent）：偏移后的十进制值，通常在 biased(127) 到 biased(2047) 之间，其中biased = (1 << 8) - 1。
3. 符号（sign bit）：最左边的一位，0代表正数，1代表负数。

将float转换成十六进制，你可以手动解析这三部分，或者使用一些库函数如`htons()`和`htonl()`处理字节顺序，然后拼接在一起。

对于双精度浮点数（double），过程类似，只是数据更长，包含11位尾数、10位指数和1位符号，指数范围更大。

从十六进制转换回浮点数，则需要解析十六进制字符串，确定各个部分的位置和数值，再构造出相应的IEEE 754格式。

相关问题

c语言实现 ieee754十六进制转十进制

以下是一个使用C语言实现IEEE 754十六进制转十进制的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

// 定义 IEEE 754 标准单精度浮点数结构体
typedef union {
    float f;
    uint32_t i;
} ieee754_float;

int main() {
    // 将十六进制字符串转换为 unsigned int 类型
    char hex_str[] = "40490fdb";
    uint32_t hex;
    sscanf(hex_str, "%x", &hex);

    // 将 unsigned int 类型转换为 IEEE 754 标准单精度浮点数
    ieee754_float num;
    num.i = hex;

    // 提取符号位、阶码和尾数
    int sign = (num.i >> 31) & 0x1;
    int exp = (num.i >> 23) & 0xff;
    int frac = num.i & 0x7fffff;

    // 计算阶码偏移量和尾数转换为十进制数
    int bias = 127;
    float decimal = 0.0;
    for (int i = 0; i < 23; i++) {
        decimal += ((frac >> (22 - i)) & 0x1) * (1.0 / (1 << (i + 1)));
    }
    decimal += 1.0;

    // 根据阶码的值进行特殊处理
    if (exp == 0) {
        if (frac == 0) {
            // 非规范化数，值为0
            decimal = 0.0;
        } else {
            // 非规范化数
            exp = 1 - bias;
        }
    } else if (exp == 0xff) {
        if (frac == 0) {
            // 无穷大或 NaN
            decimal = INFINITY;
        } else {
            // NaN
            decimal = NAN;
        }
    } else {
        // 规范化数
        exp = exp - bias;
    }

    // 计算最终结果
    float result = decimal * pow(2, exp);
    if (sign) {
        result = -result;
    }

    // 输出结果
    printf("IEEE 754 十六进制表示 %s 转换为十进制数为 %f\n", hex_str, result);

    return 0;
}

该程序将十六进制字符串转换为 unsigned int 类型，然后将其转换为 IEEE 754 标准单精度浮点数。然后提取符号位、阶码和尾数，并根据阶码的值进行特殊处理。最后计算出最终结果并输出。

c语言实现 ieee754十六进制数字转十进制

以下是一个使用C语言实现IEEE 754十六进制数字转十进制的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

// 将 16 进制字符转换为对应的整数值
int hex_char_to_int(char c) {
    if (c >= '0' && c <= '9') {
        return c - '0';
    } else if (c >= 'a' && c <= 'f') {
        return c - 'a' + 10;
    } else if (c >= 'A' && c <= 'F') {
        return c - 'A' + 10;
    } else {
        return -1;
    }
}

// 将 16 进制字符串转换为对应的整数值
int hex_str_to_int(char* hex_str) {
    int len = strlen(hex_str);
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        int digit = hex_char_to_int(hex_str[i]);
        if (digit < 0) {
            return -1;
        }
        result = result * 16 + digit;
    }
    return result;
}

// 将 IEEE 754 标准单精度浮点数转换为对应的十进制数
float ieee754_hex_to_float(char* hex_str) {
    // 将 16 进制字符串转换为对应的整数值
    int hex = hex_str_to_int(hex_str);
    if (hex < 0) {
        return NAN;
    }

    // 将整数值转换为 IEEE 754 标准单精度浮点数
    float* num = (float*)&hex;

    // 返回转换后的十进制数
    return *num;
}

int main() {
    // 测试数据
    char hex_str[] = "40490fdb";

    // 调用函数进行转换
    float result = ieee754_hex_to_float(hex_str);

    // 输出结果
    printf("IEEE 754 十六进制表示 %s 转换为十进制数为 %f\n", hex_str, result);

    return 0;
}

该程序定义了两个函数：`hex_char_to_int` 和 `hex_str_to_int`，用于将 16 进制字符和 16 进制字符串转换为对应的整数值。然后定义了一个函数 `ieee754_hex_to_float`，用于将 IEEE 754 标准单精度浮点数的 16 进制表示转换为十进制数。该函数首先将 16 进制字符串转换为对应的整数值，然后将整数值转换为 IEEE 754 标准单精度浮点数，并返回转换后的十进制数。

在主函数中，我们将测试数据 `"40490fdb"` 作为参数传递给 `ieee754_hex_to_float` 函数，并输出转换后的结果。