using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
namespace ConverterAndPrecisionDemo
{
? ? class Program
? ? {
? ? ? ? static void Main(string[] args)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? //參考博客：https://blog.csdn.net/zhengyanan815/article/details/78550073
? ? ? ? ? ? //小數(shù)點后面：4個位占用一個數(shù)字【十進(jìn)制9就是1001】
? ? ? ? ? ? //符號位(Sign) : 0代表正，1代表為負(fù)【占1位】
? ? ? ? ? ? //指數(shù)位（Exponent）:用于存儲科學(xué)計數(shù)法中的指數(shù)數(shù)據(jù)，并且采用移位存儲【占8位】
? ? ? ? ? ? //尾數(shù)部分（Mantissa）：尾數(shù)部分【占23位】
? ? ? ? ? ? //單精度float:N共32位，其中S占1位，E占8位，M占23位。因此小數(shù)點后最多精確到23/4=6位?
? ? ? ? ? ? //雙精度double:N共32位，其中S占1位，E占11位，M占52位。因此小數(shù)點后最多精確到52/4=13位?
? ? ? ? ? ? //十進(jìn)制小數(shù)的二進(jìn)制表示：【法則--整數(shù)部分：除基取余，逆序拼接。小數(shù)部分：乘基取整，順序拼接】
? ? ? ? ? ? //整數(shù)部分：除以2，取出余數(shù)，商繼續(xù)除以2，直到得到0為止，將取出的余數(shù)逆序。可以使用棧Stack
? ? ? ? ? ? //小數(shù)部分：乘以2，然后取出整數(shù)部分，將剩下的小數(shù)部分繼續(xù)乘以2，然后再取整數(shù)部分，一直取到小數(shù)部分為零為止。如果永遠(yuǎn)不為零，則按要求保留足夠位數(shù)的小數(shù)，最后一位做0舍1入。將取出的整數(shù)順序排列。可以使用隊列Queue
? ? ? ? ? ? float f = 123456.8125F;
? ? ? ? ? ? byte[] buffer = BitConverter.GetBytes(f);
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("打印浮點數(shù)對應(yīng)的4個字節(jié)：");
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(string.Join(",", buffer));
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine($"【使用函數(shù)】{123456}對應(yīng)的二進(jìn)制：{ Convert.ToString(123456, 2)}");
? ? ? ? ? ? int num = 123456;
? ? ? ? ? ? Stack<int> stack = new Stack<int>();
? ? ? ? ? ? while (num != 0)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? int cur = num % 2;
? ? ? ? ? ? ? ? stack.Push(cur);
? ? ? ? ? ? ? ? num = num / 2;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine($"【使用堆棧】{123456}對應(yīng)的二進(jìn)制：{ string.Join("", stack)}");
? ? ? ? ? ? int scale = 10;
? ? ? ? ? ? int index = 0;
? ? ? ? ? ? double d = 0.8125;
? ? ? ? ? ? Queue<int> queue = new Queue<int>();
? ? ? ? ? ? while (index < scale)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? int cur = (int)(d * 2);
? ? ? ? ? ? ? ? queue.Enqueue(cur);
? ? ? ? ? ? ? ? d = d * 2 - cur;
? ? ? ? ? ? ? ? if (d == 0)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? index++;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine($"{0.8125}對應(yīng)的二進(jìn)制：{ string.Join("", queue)}");
? ? ? ? ? ? string binaryDisplay = string.Join("", stack) + "." + string.Join("", queue);
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine($"{123456.8125}對應(yīng)的二進(jìn)制為{binaryDisplay}");
? ? ? ? ? ? int dotIndex = binaryDisplay.IndexOf('.');
? ? ? ? ? ? //移除小數(shù)點后將小數(shù)點插入索引1的位置【即：小數(shù)點移動到索引1的位置】
? ? ? ? ? ? string scienceDisplay = binaryDisplay.Remove(dotIndex, 1).Insert(1, ".");
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine($"小數(shù){123456.8125}對應(yīng)的二進(jìn)制科學(xué)計數(shù)為{scienceDisplay}×(2的{dotIndex - 1}次方)");
? ? ? ? ? ? string sign = (f > 0 ? "0" : "1");//符號位占用1位
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine($"符號位S：正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1。符號位是：{sign}");
? ? ? ? ? ? string exponent = Convert.ToString(127 + (dotIndex - 1), 2).PadLeft(8, '0');//指數(shù)位占用8位
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine($"指數(shù)位E:123456最高位為2的{dotIndex - 1}次方，指數(shù)為{dotIndex - 1}，因此指數(shù)位E的十進(jìn)制值為【127+{dotIndex - 1}={127 + dotIndex - 1}】");
? ? ? ? ? ? //尾數(shù)部分：去除scienceDisplay開始的"1."，也就是字符串從索引2開始。并湊夠23位
? ? ? ? ? ? string mantissa = scienceDisplay.Substring(2).PadRight(23, '0');//尾數(shù)位占用23位
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine($"尾數(shù)位M:尾數(shù)部分M需要湊夠23位。為【{mantissa}】");
? ? ? ? ? ? string joinBits = sign + exponent + mantissa;//符號位占用1位+指數(shù)位占用8位+尾數(shù)位占用23位=32位
? ? ? ? ? ? byte[] bufferJoin = new byte[4];
? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < 4; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? bufferJoin[i] = Convert.ToByte(joinBits.Substring(8 * i, 8), 2);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("重新拼接形成的32位浮點數(shù)，對應(yīng)的4個字節(jié)為：");
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(string.Join(",", bufferJoin));
? ? ? ? ? ? byte[] reverseBuffer = bufferJoin.Reverse().ToArray();
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("反轉(zhuǎn)數(shù)組bufferJoin的順序：重新打印我們會發(fā)現(xiàn)與浮點數(shù)原始的字節(jié)完全一致。注意：C#是低字節(jié)在前");
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(string.Join(",", reverseBuffer));
? ? ? ? ? ? Console.ReadLine();
? ? ? ? }
? ? }
}