好程序員Java學習路線float在內存中的存儲

好程序員Java學習路線float在內存中的存儲，最近在講Java基礎，講到數據類型的轉換，提到整數類型長字節類型數據放到短字節類型數據中時，由于字節數不夠，會截斷數據，所以需要程序員手動強制類型轉換，例如將int型的數據放到byte類型中。
后來學生提出一個問題，為什么float只有4個字節，而long有8個字節，將一個long數據放入到一個float中時不需要強制轉換，而將float放到long中卻需要強制轉換呢？
要理解這個問題，首先我們要知道float中可以存儲小數，而long只能存儲整數，所有float的數據放到long里需要強制轉換。
至于為什么long放到float里不需要強制轉換，需要了解float存儲數據的機制，float中存儲數據的時候是以科學計數法的方式計數的，所有能夠存儲的整數大小要超過long類型，于是long數據放到float中是沒有問題的，只是可能會誤差很大而已。
具體來說，float中存儲一個數字時，是按照這樣做的：
float有4個字節，即32個bit

　　32 31 30-24 23-1
　　符號位 指數符號位 指數 數字

1. 將10進制的小數轉換成2進制的小數。
2. 將小數點移動（左移或右移n位）到第一個數字1后，得到一個類似1.01001…這樣的一個二進制小數m。
   　　3. 根據小數的正負將第32位（最高位）的符號位填充，正數為0，負數為1。
   　　4. 根據移動的方向確定第31位的值，如果向左移則為1，向右移或者不動為0。
   　　5. 如果是向左移，將n-1后轉換成2進制，并在左邊補零到7位長度，填充到30-24位的指數位上。如果是不動或向右移，將n轉換成2進制，并在左邊補零到7位長度，并每一位求反填充到30-24位。
   　　6. 將數字m去掉整數位和小數點后，截斷23位長度填充到23-1位。
   　　
   例如：數字12.1
   轉換成2進制后為：1100.0001100110011001100110011001100110011001100110011
   將數字往左移3位為：1.1000001100110011001100110011001100110011001100110011
   因為數字12.1為正數，所以float的第32為0。
   因為往左移，所以第31位為：1
   因為往左移了3位，3-1=2，所以第30-24位為：0000010
   最后，將小數點后面的數字截斷23位，所以第23-1位為：1000001 10011001 10011001
   最終12.1表示成2進制在內存中保存為：0 1 0000010 1000001 10011001 10011001