浮点数表示方法
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第三章浮点数浮点数的表示方法
浮点数是指小数点在数据中的位置可以左右移动的数据,它通常被表示成:N=M·RE,这里,M
为浮点数的尾数,R称为阶的基数,E称为阶的阶码。
计算机中一般规定R为2、8或16,是一常数,不需要在浮点数中明确表示出来。
要表示浮点数,一是要给出尾数,通常用定点小数的形式表示,它决定了浮点数的表示精度;二是要给
出阶码,通常用整数形式表示,它指出小数点在数据中的位置,也决定了浮点数的表示范围。
浮点数一般也有
符号位。
浮点表示方法浮点数是计算机中的一种常见的数值表示法,主要用于表示小数。
在计算机内部,浮点数的表示需要使用特定的方法,这就是浮点表示方法。
下面,就让我们一步步来探究这一方法。
首先,我们需要了解浮点数的结构。
在浮点数中,有两个重要的部分:符号位和数值部分。
符号位决定浮点数的正负,而数值部分则包含了整数位和小数位。
接着,我们需要了解浮点数的精度。
由于计算机内部的存储空间是有限的,所以浮点数的精度是有限的。
在计算机内部,浮点数一般使用32位或64位的二进制数表示。
这意味着浮点数的精度是有限的,可能会存在一些精度误差。
接下来,我们要了解浮点数的表示方法。
在计算机内部,浮点数的表示方法主要有两种:IEEE 754标准和IBM格式。
在这两种方法中,IEEE 754标准是更为常用的一种。
在IEEE 754标准中,一个符号位和数值位都被存储在一个32位或64位的二进制数中。
在这个二进制数中,最高位表示符号,后面的位表示数值。
在数值部分,一定数量的位被用来表示整数部分,剩下的位则被用来表示小数部分。
其中,小数部分的位数称为尾数。
IEEE 754标准又将数值部分分为三个部分:符号位、指数位和尾数位。
指数位的作用是表示浮点数的真实值需要乘以的指数。
最后,我们要了解浮点数常见的错误。
由于浮点数的精度和精确表示有限,计算机进行浮点数运算时会存在一些精度误差。
这就会导致在浮点数计算中出现一些未知的错误。
例如,一些简单的计算可能会得出错误的结果。
以上就是关于浮点表示方法的一些基本内容。
掌握了这些知识,在进行浮点数计算时就可以更加准确地进行。
同时,还需要注意浮点数的精度以及计算中存在的误差,以保证计算结果的准确性。
c语言浮点数表示方法C语言中的浮点数表示方法是通过使用浮点数类型来存储和操作实数(即带有小数部分的数字)。
在C语言中,有两种主要的浮点数类型:float和double。
float 类型可以存储大约6到7个有效数字,而double类型可以存储大约15到16个有效数字。
浮点数的表示方法采用了IEEE 754标准,该标准定义了浮点数的二进制表示和浮点数运算的规则。
浮点数的二进制表示由三部分组成:符号位、指数位和尾数位。
符号位用来表示浮点数的正负,0表示正数,1表示负数。
指数位用来表示浮点数的指数部分,尾数位用来表示浮点数的小数部分。
具体来说,浮点数的二进制表示采用了科学计数法的形式,即将一个数字表示为一个尾数乘以2的指数次幂。
例如,对于浮点数3.14,其二进制表示可以是如下形式:符号位:0(表示正数)指数位:10000000(表示指数为0)尾数位:1001001100110011001100110011001100110011001100110011上述二进制表示可以用以下公式计算得出实际的浮点数值:(-1)^符号位 * (1 + 尾数位) * 2^(指数位 - 偏移值)其中,偏移值是为了将指数位的真实值与实际的浮点数值相对应而引入的一个常数。
需要注意的是,由于浮点数的二进制表示是有限的,因此在进行浮点数运算时可能会出现舍入误差。
这是因为某些十进制的数字无法精确地表示为二进制。
为了避免舍入误差,可以使用更高精度的浮点数类型,如long double。
总结起来,C语言中的浮点数表示方法是通过使用float和double 类型来存储和操作实数,其二进制表示采用了IEEE 754标准,包括符号位、指数位和尾数位。
在进行浮点数运算时,需要注意舍入误差的问题。
浮点数的表示方法
一、浮点数表示
一个数的浮点形式(设基数是2)可写成:
N = M × 2E
其中:M代表尾数,E代表阶码。
计算机中浮点数只用尾数和阶码表示,其形式如下:
浮点数的精度由尾数决定,数的表示范围由阶码的位数决定。
为了最大限度提高精度,尾数采用规格化形式,既1/2≤M<1。
采用二进制表示时,若尾数大于零,则规格化数应该是01XXXX的形式;若尾数小于零,则规格化数应为10XXXX的形式。
二、机器零
当浮点数的尾数为0或阶码为最小值时,计算机通常把该数当作零,因此程序中进行浮点运算时,判断某数是否为零,通常可以用小于某个极小值来代替。
三、实例
【例1】设X=0.0110×23 ,用补码、浮点数形式表示阶码为X j=011,尾数为00110,这时由于X 尾数不符合01XXXX的形式,因此不是规格化数,必须先进行规格化处理。
方法:若尾数小于1/2,把尾数左移一位(不包括符号位),观察结果是否满足规格化条件,满足则在把阶码减1即可,否则继续左移和调整阶码;若尾数大于1,则把尾数右移一位(不包括符号位),观察结果是否满足规格化条件,满足则在把阶码加1即可,否则继续右移和调整阶码。
上例中,00110左移一位为01100,符合规则化标准,此时阶码减1,为010即得到浮点表示形式。
这个数具体在计算机中如何表示要看计算机中规定的阶码和尾数的位数,若阶码和尾数均为16位,则上面的数X在计算机内部表示就是00000000000000100110000000000000 ,不足
均用零填充。
概述浮点数的表示形式、表示范围、规格化1. 前言在计算机科学和数值计算中,浮点数是一种用于近似表示实数的数据类型。
浮点数的表示形式、表示范围和规格化是计算机科学中非常重要的概念和知识点。
本文将从简到繁,由浅入深地探讨浮点数的表示形式、表示范围和规格化。
2. 浮点数的表示形式浮点数通常以科学计数法的形式表示,包括两部分:尾数和指数。
以二进制表示的浮点数通常采用IEEE 754标准,其中规定了单精度浮点数和双精度浮点数的表示形式。
单精度浮点数占32位,双精度浮点数占64位。
在IEEE 754标准中,浮点数采用“符号位-指数位-尾数位”的形式表示,其中符号位表示正负,指数位表示指数部分,尾数位表示尾数部分。
3. 表示范围浮点数的表示范围取决于浮点数所占的位数。
单精度浮点数的表示范围约为1.4013e-45到3.4028e+38,双精度浮点数的表示范围约为4.9407e-324到1.7977e+308。
表示范围的大小直接影响了浮点数能够表示的最大值和最小值。
4. 规格化规格化是指将浮点数表示为规格化形式,即将尾数部分的最高位固定为1,并且将指数部分调整为合适的值。
规格化可以使浮点数的表示更加简洁、清晰,并且可以减少出现溢出和下溢的可能性。
5. 个人观点和理解浮点数的表示形式、表示范围和规格化是计算机科学中非常基础和重要的概念。
对于编程语言和数值计算的学习者来说,深入理解浮点数的表示形式和规格化,可以帮助他们更好地理解计算机中浮点数的存储和运算方式,从而编写更加高效和准确的程序。
6. 总结本文从简到繁,由浅入深地探讨了浮点数的表示形式、表示范围和规格化。
通过本文的阐述,读者可以更全面、深刻和灵活地理解浮点数相关的基础知识,以便在实际工作和学习中能够更好地应用和运用这些知识。
在文章中多次提及“浮点数”的关键词,以确保文章内容贯穿主题。
文章总字数大于3000字,并使用普通文本撰写,遵循知识文章格式。
7. 浮点数的精度除了表示范围和规格化外,浮点数的精度也是一个重要的方面。
浮点数1,浮点数是属于有理数中某特定子集的数的数字表示,在计算机中用以近似表示任意某个实数。
具体的说,这个实数由一个整数或定点数(即尾数)乘以某个基数(计算机中通常是2)的整数次幂得到,这种表示方法类似于基数为10的科学记数法。
2、浮点计算是指浮点数参与的运算,这种运算通常伴随着因为无法精确表示而进行的近似或舍入。
一个浮点数a由两个数m和e来表示:a = m × b^e。
在任意一个这样的系统中,我们选择一个基数b(记数系统的基)和精度p(即使用多少位来存储)。
m(即尾数)是形如±d.ddd...ddd 的p位数(每一位是一个介于0到b-1之间的整数,包括0和b-1)。
如果m的第一位是非0整数,m称作规格化的。
有一些描述使用一个单独的符号位(s 代表+或者-)来表示正负,这样m必须是正的。
e是指数。
3、结构由此可以看出,在计算机中表示一个浮点数,其结构如下:尾数部分(定点小数)阶码部分(定点整数)4、浮点加法减法运算设有两个浮点数x和y,它们分别为x=2Ex·Mxy=2Ey·My 其中Ex和Ey分别为数x和y的阶码,Mx和My为数x和y的尾数。
两浮点数进行加法和减法的运算规则是x ±y=(Mx2Ex-Ey±My)2Ey,Ex<=Ey 完成浮点加减运算的操作过程大体分为四步: 1. 0 操作数的检查; 2. 比较阶码大小并完成对阶; 3. 尾数进行加或减运算; 4. 结果规格化并进行舍入处理。
⑴0 操作数检查浮点加减运算过程比定点运算过程复杂。
如果判知两个操作数x或y中有一个数为0,即可得知运算结果而没有必要再进行后续的一系列操作以节省运算时间。
0操作数检查步骤则用来完成这一功能。
⑵比较阶码大小并完成对阶两浮点数进行加减,首先要看两数的阶码是否相同,即小数点位置是否对齐。
若二数阶码相同,表示小数点是对齐的,就可以进行尾数的加减运算。
反之,若二数阶码不同,表示小数点位置没有对齐,此时必须使二数阶码相同,这个过程叫作对阶。
浮点数的表示浮点数的表示2011-03-21 21:15在实际应用中,往往会使用实数,例如下面的一些十进制实数:179.2356=0.1792356 x10^3 0.000000001=0.1x10^8 3155760000=0.215576 x10^6很明显,上述第一个数既有整数也有小数,不能用定点数格式化直接表示,后两个数则可能超出了定点数的表示范围,所以计算机引入了类似与科学表示法来标示实数。
(1)典型的浮点数格式在机器中,典型的浮点数格式如图所示浮点数代码由两部分组成:阶码E和尾数M。
浮点数真值为:N=+/-(R^E)xM R是阶码的底。
在机器中一般规定R为2,4,8或16,与尾数的基数相同。
例如尾数为二进制,则R也为2。
同一种机器的R值是固定不变的,所以不需要在浮点数代码中表示出来,他是隐含约定的。
因此,机器中的浮点数只需表示出阶码和尾数部分。
E是阶码,即指数值,为带符号整数,常用移码或补码表示。
M是尾数,通常是纯小数,常用原码或补码表示。
S是尾数的符号位,安排在最高位。
它也是整个浮点数的符号位,表示该浮点数的正负。
浮点数表示范围主要由阶码决定,精度则主要由尾数决定。
为了充分利用尾数的有效位数,同时也使一个浮点数具有确定的表示形式,通常采用浮点数规格化形式,即将位数的绝对值限定在某个范围之内。
如果阶码的底位2,则规格化浮点数的尾数应满足条件:1/2=|M|1.尾数作为定点数小数,其绝对值应小于1;由于利用了最高位,其绝对值应大于或等于(0.1)2,即1/2。
从形式上看:对于正数,规格化尾数最高数位m1=1,这意味着尾数的有效位数被充分利用了。
对于负数补码,一般情况下尾数最高位数m1=0,但有一种特殊情况除外,即M=-1/2(此时m1=1)。
(这时它讨论的前提是位数是用补码表示)例:某浮点数长12位,其中阶码4位用补码表示;尾符1位,尾数7位用补码表示。
写出二进制(-101.011)2的规格化浮点数代码。
32位浮点数表示方法举例
32位浮点数由三个部分组成:符号位、指数位和尾数位。
以下是一个32位浮点数的示例表示方法:
符号位:1位,用于表示正负数。
0表示正数,1表示负数。
指数位:8位,用于表示浮点数的指数部分。
可以表示-127至128的值。
尾数位:23位,用于表示浮点数的尾数部分。
例如,一个32位浮点数的二进制表示为:
1 10000011 01010100000000000000000
根据上面的表示方法,可以将该浮点数分解为三部分:
符号位:1,表示负数。
指数位:10000011,转换为十进制为131,减去偏移量127得到4。
因此指数部分为4。
尾数位:01010100000000000000000,转换为十进制为
0.3359375。
综上所述,该32位浮点数的表示方法为:-0.3359375 * 2^4 = -2.14375。
IEEE 754-1985 浮点数表示方法一、背景介绍IEEE 754-1985是一种用于计算机系统中浮点数表示的标准。
这一标准定义了浮点数的格式、表示范围、精度以及运算规则,是科学计算、工程计算和数据处理中广泛使用的一种标准。
它的出现改变了以往各种不同计算机系统之间浮点数表示的不一致性,促进了软件开发和数据交换的统一和规范化。
二、基本结构IEEE 754-1985标准定义了三种不同的浮点数格式:单精度、双精度和扩展双精度。
其中,单精度浮点数占用32位,双精度浮点数占用64位,扩展双精度浮点数占用80位。
这三种浮点数格式都包括三个部分:符号位(S)、指数位(E)和尾数位(M)。
具体的格式如下:1. 单精度浮点数符号位:1位指数位:8位尾数位:23位2. 双精度浮点数符号位:1位指数位:11位尾数位:52位3. 扩展双精度浮点数符号位:1位指数位:15位尾数位:64位三、浮点数表示范围根据IEEE 754-1985标准,不同格式的浮点数可以表示的范围也不同。
以双精度浮点数为例,它可以表示的范围大约是1.7 x 10^(-308)到1.7 x 10^308,而单精度和扩展双精度浮点数的表示范围也可以根据其格式类似地计算出来。
四、浮点数表示精度除了表示范围之外,IEEE 754-1985标准还规定了浮点数的表示精度。
双精度浮点数具有大约15位有效数字,这意味着它的表示精度可以达到小数点后15位。
单精度和扩展双精度浮点数的表示精度也可以通过类似的方式得出。
五、浮点数运算规则IEEE 754-1985标准还规定了浮点数的运算规则,包括加减乘除、开方、取模等一系列运算。
这些运算规则不仅规定了浮点数之间的运算规则,还规定了特殊值(如正无穷、负无穷、NaN)的处理方式,以及溢出、下溢等异常情况的处理方式。
六、浮点数表示的优缺点根据IEEE 754-1985标准,浮点数可以表示大范围的数值,并且具有较高的精度,这使得它在科学计算和工程计算中得到了广泛的应用。
浮点数表示格式
浮点数表示格式是一种用于表示带有小数点的数值的格式。
在计算机中,浮点数表示格式通常采用 IEEE 754 标准,它定义了浮点数的表示方式。
在 IEEE 754 标准中,一个浮点数由三个部分组成:符号位、指数位和尾数位。
符号位:表示浮点数的正负,其中 0 表示正数,1 表示负数。
指数位:表示浮点数的指数部分,即小数点移动的位数。
尾数位:表示浮点数的尾数部分,即小数部分。
浮点数的表示格式如下:
符号位(1 位)
指数位(8 位)
尾数位(23 位)
其中,指数位和尾数位都采用二进制表示。
浮点数的精度和范围取决于尾数位的位数和指数位的范围。
在IEEE 754标准中,浮点数表示格式可以分为三种类型:单精度浮点数(32位)、双精度浮点数(64位)和扩展精度浮点数(80位或更多位)。
单精度浮点数:由一个符号位、8位指数位和23位尾数位组成。
这种格式主要用于一般的浮点运算,精度较高,但范围相对较小。
双精度浮点数:由一个符号位、11位指数位和52位尾数位组成。
这种格式精度更高,范围更大,主要用于科学计算和工程领域的浮点运算。
扩展精度浮点数:由一个符号位、15位指数位和64位尾数位组成。
这种格式精度更高,范围更大,主要用于特殊的高精度计算和科学工程领域的浮点运算。
在浮点数的表示中,指数位的范围决定了浮点数的范围,尾数位的精度决定了浮点数的精度。
同时,IEEE 754标准还规定了一些特殊值,如正无穷大、负无穷大、非数字(NaN)等,用于表示一些特殊的浮点数情况。
C语言的数据类型→浮点型数据一、浮点型常量的表示方法:C语言中的浮点数(floating point unmber)就是平常所说的实数。
浮点数有两种表示形式:(1)、十进制小数形式。
它由数字和小数点组成(注意必须有小数点)。
如:0.123、123.、123.0、0.0都是十进制小数形式。
(2)、指数形式。
如:123e3或123E3都代表123*103。
注意字母e(或E)之前必须有数字,且e后面的指数必须为整数,如e3、2.1e3.5、e3、e等都不是合法的指数形式。
一个浮点数可以有多种指数表示形式。
例如123.456e0、12.3456e1、1.23456e2、0.123456e3、0.0123456e4、0.00123456e5等。
其中的1.23456e2称为“规范化的指数形式”。
即在字母e(或E)之前的小数部分中,小数点左边应有一位(且只能有一位)非零的数字。
例如2.3478e2、3.099E5、 6.46832E12都属于规范化的指数形式,而12.908e10、0.4578E3、756e0则不属于规范化的指数形式。
一个浮点数在用指数形式输出时,是规范化的指数形式输出的。
例如。
若指定将实数5689.65按指数形式输出。
输出的形式是5.68965e+003,而不会是0.568965e+004或56.8965e+002。
二、浮点型变量一个浮点型数据一般在内存中4个字节(32位)。
与整型数据的存储方式不同,浮点型数据是按照指数形式存储的。
系统把一个浮点型数据分成小数部分和指数部分,分别存放。
指数部分采用规范化的指数形式。
例如:实数3.14159在内存中的存放形式可以用下图来表示:1、浮点型变量在内存中的存放形式。
上图使用十进制数来表示的,实际上在计算机中是用二进制数来表示小数部分以及用2的幂次来表示指数部分的。
三、浮点型变量的分类:四、浮点型常量的类型:例如:浮点型数据的舍入误差:运行结果:。
浮点数表示方式
浮点数表示方式有多种,以下是几种常见的表示方式:
1、规格化表示法:将浮点数表示为一个定点数的指数形式,
即 N = M * r^E,其中 M 是尾数(或有效数字),E 是指数,r 是基数。
在计算机中,通常使用定点数表示法,即将浮点数表示为一个整数,它的小数点位置是固定的。
2、非规格化表示法:将浮点数表示为一个非定点数的指数形式,即 N = M * r^E,其中 M 和 E 的含义与规格化表示法相同,但是 M 不是一个定点数,而是任意一个实数。
3、混合表示法:将浮点数表示为一个定点数的指数形式,但
是同时保留一个非定点数的尾数,即 N = M * r^E,其中 M 的
含义与规格化表示法相同,但是 E 不是一个定点数,而是任
意一个实数。
4、符号整数表示法:将浮点数表示为一个符号整数,即 N =
S * 2^E,其中 S 是符号位,E 是指数。
这种表示方式通常用
于表示整数类型的浮点数。
总之,浮点数的表示方式有很多种,不同的表示方式适用于不同的应用场景。
在计算机中,通常使用规格化表示法或混合表示法来处理浮点数。
c浮点型数据的表示方法一、浮点数的基本概念1.1 什么是浮点数浮点数是一种用于表示非整数的数值类型,可以表示范围更广的数值,并具备更高的精度。
在C语言中,浮点数是由符号部分、指数部分和尾数部分组成的。
1.2 浮点数的表示方式在C语言中,浮点数的表示方式遵循IEEE 754标准。
它使用二进制来表示实数,其中包括单精度浮点数(float)、双精度浮点数(double)和扩展精度浮点数(long double)三种数据类型。
二、浮点数表示方法的结构2.1 符号位浮点数的符号位用于表示数值的正负,其中0表示正数,1表示负数。
2.2 指数部分指数部分用于表示浮点数的阶码,即指数的值。
在IEEE 754标准中,指数部分采用偏移码的形式。
对于单精度浮点数,指数部分由8个二进制位表示;对于双精度浮点数,指数部分由11个二进制位表示;对于扩展精度浮点数,指数部分由15个二进制位表示。
2.3 尾数部分尾数部分用于表示浮点数的有效数字,即小数部分。
在IEEE 754标准中,尾数部分采用了隐藏位的概念,即默认隐藏了一个整数1。
对于单精度和双精度浮点数,尾数部分分别由23个和52个二进制位表示;对于扩展精度浮点数,尾数部分由112个二进制位表示。
三、浮点数的表示方法3.1 单精度浮点数表示方法单精度浮点数采用32位来表示。
其中,1位表示符号位,8位表示指数部分,23位表示尾数部分。
下面是一个单精度浮点数的表示例子:0 10000011 01000000000000000000000其中,最左边的0表示正数,10000011表示指数部分为131(即真实指数为131-127=4),01000000000000000000000表示尾数部分。
3.2 双精度浮点数表示方法双精度浮点数采用64位来表示。
其中,1位表示符号位,11位表示指数部分,52位表示尾数部分。
下面是一个双精度浮点数的表示例子:0 10000000010 1001100110011001100110011001100110011001100110011其中,最左边的0表示正数,10000000010表示指数部分为1026(即真实指数为1026-1023=3),1001100110011001100110011001100110011001100110011表示尾数部分。
计算机中浮点数的表⽰形式IEEE 浮点表⽰IEEE 浮点标准:V = (-1)s * M * 2E表⽰⼀个浮点数:符号(sign) s 决定V的正(s=0)或负(s=1),对于 0 后⾯会有说明尾数(Mantissa) ⼆进制⼩数阶码(Exponent) E 的作⽤是对浮点数加权,这个权重是 2 的 E 次幂将浮点数的位分为 3 个部分:1 位的符号位 s 表⽰ sk 位的阶码字段 exp = e k-1...e1e0表⽰ En 位的⼩数字段 frac = f n-1...f1f0表⽰ M以 C 语⾔为例,不同的精度下,s、exp、frac 有不同的位数:单精度:31 30 23 22 0+---+---------+-----------------------------------------+| s | exp | frac |+---+---------+-----------------------------------------+双精度:63 62 52 51 32+---+----------------+----------------------------------+| s | exp | frac(51:32) |+---+----------------+----------------------------------+31 0+-------------------------------------------------------+| frac(31:0) |+-------------------------------------------------------+float:s 1位、exp 的 k=8位、frac=23位,合计 32位double:s 1位、exp 的 k=11位、frac=52位,合计 64位分类以 C 语⾔单精度为例,根据 exp 存储的位的不同,所表⽰的浮点数可以分成 3 中不同的情况,⽽最后⼀种情况中情况分两个变种:1. 规格化+-------------------------------------------------------+| s | exp!=0 & exp!=255 | frac |+-------------------------------------------------------+这是最常见的情况,exp 的位模式既不为全 0,也不为全 1规格化的值有两点需要特别注意:1. 阶码 E 包含⼀定的偏置 Bias,也就是说E = exp - Bias,exp 是⽆符号数,Bias = 2k-1 - 1,偏置的作⽤是为了在规格化取值范围与⾮规格化取值范围之间平滑过渡2. 尾数 M 的值并不是 frac 所表⽰的⼩数值,实际情况是M = 1 + frac通常情况下,⼆进制整数部分通过调整⼩数点(也就是修改 E)来变成 1,所以 IEEE 的表⽰法直接将这⼀位的1省去,这样⼆进制⼩数部分就能多存储⼀位,提⾼了精度,也就是说这个 frac 隐含了开头的 1举个例⼦:假设 frac 有 5 位,现在要存储⼀个⼆进制数 b,b 的值是 0.101011(2),调整⼀下权重:1.01011 * 2-1(2),farc 存储的就是⼩数点后⾯的这 5 位010112. ⾮规格化+-------------------------------------------------------+| s | exp=0 | frac |+-------------------------------------------------------+exp 位模式全为 0,E = exp - Bias,M = frac规格化数因 frac 隐含开头的 1,M >= 1,故⽽⽆法表⽰ 0 这个数。
浮点数表示方法举例本文介绍浮点数的表示方法,并举例说明几种常见的浮点数表示格式。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《浮点数表示方法举例》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《浮点数表示方法举例》篇1浮点数是计算机中表示实数的一种数制。
与整数不同,浮点数的表示方法是通过将实数转换为二进制科学计数法的形式来实现的。
在本文中,我们将介绍几种常见的浮点数表示方法,并举例说明它们的格式。
1. 单精度浮点数表示方法单精度浮点数通常使用 32 位二进制表示,其中 1 位表示符号位,8 位表示指数位,23 位表示尾数位。
单精度浮点数的表示范围为 10^(-38) 到 10^(38)-1,精度为 23 位。
例如:- 符号位:0(表示正数)- 指数位:11111110(表示 2 的 8 次方)- 尾数位:1.1011001100110011001101(表示 1.5)2. 双精度浮点数表示方法双精度浮点数通常使用 64 位二进制表示,其中 1 位表示符号位,11 位表示指数位,52 位表示尾数位。
双精度浮点数的表示范围为 10^(-32) 到 10^(32)-1,精度为 52 位。
例如:- 符号位:0(表示正数)- 指数位:10011001110011(表示 2 的 11 次方)- 尾数位:1.011001100110011001101(表示 3.5)3. 扩展浮点数表示方法扩展浮点数是一种更高精度的浮点数表示方法,通常使用 80 位二进制表示,其中 1 位表示符号位,15 位表示指数位,64 位表示尾数位。
扩展浮点数的表示范围为 10^(-23) 到 10^(23)-1,精度为64 位。
例如:- 符号位:0(表示正数)- 指数位:1111111111110(表示 2 的 15 次方)- 尾数位:1.1111111111101(表示 1.5)以上是几种常见的浮点数表示方法及其格式的例子。
在实际应用中,不同的计算机体系结构可能会使用不同的浮点数表示方法。
1.关于浮点数的问题 浮点数的一般格式:格式(1) 格式(2)注意:(1)一般浮点数尾数采用纯小数(隐含位为0)来表示,即尾数M 与定点小数表示方法相同,由于尾数的符号位决定整个浮点数的符号,故有时采用格式(2)的形式;(2)当尾数真值为0(不论阶码何值),或阶码的值比能在机器中表示的最小值还小,计算机把该浮点数看成零值,称为机器零,即浮点数表示不了真值绝对值很接近0的数,只能看成0处理; (3)尾数通常用原码或补码表示,阶码一般用移码或补码表示,如无特别说明,采用课本44页移码表示方法。
浮点数表示范围:⨯最大阶码最大正数=最大正尾数2⨯最小阶码最小正数=最小正尾数2⨯最小阶码最大负数=最大负尾数2⨯最大阶码最小负数=最小负尾数2那么给定一浮点数的表示形式,包括符号、阶码、尾数各占位数及其采用哪种机器码表示,如求其能表示最大负数,转化为求这种表示形式的能表示的最大负尾数,最小阶码。
浮点数规格化表示:为了提高数据的表示精度,当浮点数尾数的真值不为 0 时,满足条件112≤≤尾数真值,称为一般浮点数的规格化表示。
如没特别说明,指的是一般的非规格化浮点数。
注意规格化浮点数与一般浮点数一样,隐含位也是0,仅仅对尾数真值加上这一约束条件而已。
对于不同码制,特征如下: (1)尾数原码表示: (采用形式(1),按照尾数数值位为n 位)①尾数>0时,其尾数部分形式尾数符号1位尾数数值n 位01XXXXXXXXXXXXXXXXXX称为规格化最大:尾数部分0111…11,真值为12n--;最小:尾数部分0100…00,真值为12; ②尾数<0时,其尾数部分形式尾数符号1位尾数数值n 位11XXXXXXXXXXXXXXXXXX称为规格化最大:尾数部分1100…00,真值为12-; 最小:尾数部分1111…11,真值为(12)n---;阶码符号尾数符号数值阶码符号尾数符号0(2)尾数补码表示:(采用形式(1),按照尾数数值位为n位)①尾数>0时,其尾数部分形式尾数符号1位尾数数值n位01XXXXXXXXXXXXXXXXXX称为规格化最大:尾数部分0111…11,真值为12n--;最小:尾数部分0100…00,真值为1 2;②尾数<0时,其尾数部分形式尾数符号1位尾数数值n位10XXXXXXXXXXXXXXXXXX称为规格化(注意:某些书上对此含糊其辞,参考清华(郑纬民:计算机系统结构)与上交大的书,以此为准!)最大:尾数部分1011…11,真值为1(2) 2n--+;最小:尾数部分1000…00,真值为-1;关于IEEE745浮点数:表示形式数值1位(1)IEEE754浮点数短浮点数和长浮点数尾数隐含位为1,临时浮点数没有隐含位,注意阶码的偏置值与一般浮点数不同,对于单精度和双精度数(1) 1.2sm Em-=-⨯⨯偏置值表示真值;短浮点数和长浮点数尾数采用隐含位为1称之为规格化的IEEE短浮点数与长浮点数(注意区别一般的规格化浮点数)。
浮点数的两种表示方法
浮点数的两种表示方法如下:
1. 字节表示法:将浮点数转换为计算机能够理解和处理的二进制数,通常用于计算机内部进行计算和存储。
在大多数编程语言中都有字节表示法的支持,例如Java中的IEEE 754标准。
2. 舍入取值表示法:将浮点数转换为整数,并考虑舍入误差和二进制位上的噪声。
这种表示方法常用于printf函数中,将浮点数输出为文本或控制台窗口。
在大多数编程语言中也有舍入取值表示法的支持,例如C语言中的默认舍入规则和自定义舍入规则。