【定点和浮点】定点数与浮点数的解释

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进制表示

实数表示

定点表示

浮点表示


进制表示

数字计算机使用二进制数字系统来表示计算机内部所有类型的信息。字母数字字符使用二进制位(即 0 和 1)表示。数字表示更易于设计,存储更容易,准确性和精度更高。

用于数字表示的数字表示技术有各种类型,例如:二进制数字系统,八进制数字系统,十进制数字系统和十六进制数字系统等。但是二进制数字系统对于表示数字计算机系统中的数字最为常见。

实数表示

本次讲述的是以32位来表示。

主要有两种方法存储实数(具有分数的数字),那么便会有小数点的出现,那么小数点如何处理呢?这就有两种方法表示小数点。定点表示和浮点表示。

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定点表示

假设数字使用32位格式,该格式为符号保留1位,为整数部分保留15位,为小数部分保留16位。

定点数:小数点的位置是固定不变的。

小数点隐含固定在最高数据位的左边,整数位则用于表示符号位,用于表示纯小数。

符号位

整数位

小数位

以23.625这个数为例

23用二进制表示:

0.625用二进制表示为:0.101

即表示方法为

符号位

整数位

小数位

0

000000000010111

1010000000000000

浮点表示

浮点数:小数点的位置由阶码规定,因此小数点的位置是不固定的,是浮动的。用来表示实数。

在计算机中通常把浮点数N分成阶码和尾数两部分来表示。

其表示方法也可以称作为实数的二进制式的科学计数法

最高位为符号位

符号位S

阶码E

尾数M

实际的数字为N = (-1)^ × M × 2^E

假设数字使用 32 位格式:1 位符号位,8 位用于有符号指数,23 位用于小数部分。前导位 1 不存储(因为对于规范化数字,它始终为 1),因此称为"隐藏位"。

举例一个数字:-53.5

-53.5这个数规范化为-53.5=(-110101.1)^2=(-1.101011)x2^5

5的阶码二进制表示为00000101

1

00000101

10101100000000000000000

符号位

阶码

尾数

可以发现,阶码和尾数的二进制表示个数可以自定义的,阶码使用的二进制越多,表示的数值就可以越大,但是其精度就会下降,因为表示小数部分的尾数的二进制个数减少了;而尾数使用的二进制越多,表示的数值的精度就可以越精细,但是其表示数值的最大值就会减小,因为表示阶码部分的二进制个数减少了。两者是处于相互矛盾抑制。

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转载自blog.csdn.net/m0_61298445/article/details/123832713