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时间:2021-02-07
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1、float和double的范围和精度float与double的范围和精度1范围float和double的范围是由指数的位数来决定的。float的指数位有8位,而double的指数位有11位,分布如下:float:1bit(符号位)8bits(指数位)23bits(尾数位)double:1bit(符号位)11bits(指数位)52bits(尾数位)在数学中,特别是在计算机相关的数字(浮点数)问题的表述中,有一个基本表达法[1]:valueoffloating-point=significandxbase^
2、exponent,withsignF.1译为中文表达即为:(浮点)数值= 尾数×底数^指数,(附加正负号)--------F.2于是,float的指数范围为-127~128,而double的指数范围为-1023~1024,并且指数位是按补码的形式来划分的。其中负指数决定了浮点数所能表达的绝对值最小的数;而正指数决定了浮点数所能表达的绝对值最大的数,也即决定了浮点数的取值范围。float的范围为-2^128~+2^128,也即-3.40E+38~+3.40E+38;double的范围为-2^1024~+2
3、^1024,也即-1.79E+308~+1.79E+308。2精度float和double的精度是由尾数的位数来决定的。浮点数在内存中是按科学计数法来存储的,其整数部分始终是一个隐含着的“1”,由于它是不变的,故不能对精度造成影响。float:2^23=,一共七位,这意味着最多能有7位有效数字,但绝对能保证的为6位,也即float的精度为6~7位有效数字;double:2^52=70496,一共16位,同理,double的精度为15~16位。单精度类型(float)和双精度类型(double)存储C语言
4、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floatf=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IEEER32.24,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
5、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
6、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:.1用二进制的科学计数法表示1000.01可以表示为1.0001*,.1可以表示为1.*,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
7、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
8、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:,首先我们现将该数据分段,010000010111011010000000000000000,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.*=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12
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