浮点数是什么,c语言浮点数表示规则

浮点数是什么,c语言浮点数表示规则 大家好,我是梁唐。今天是EasyC 专题第7篇,浮点数类型。访问github仓库:EasyLeetCode,欢迎star,欢迎pr~浮点数浮点数是C 的第二组基本类型,它能够表

大家好,我是梁唐。

今天是EasyC 专题第7篇,浮点数类型。

访问github仓库:EasyLeetCode,欢迎star,欢迎pr~

浮点数

浮点数是C 的第二组基本类型,它能够表示带小数部分的数字。不仅如此,浮点数的范围也比int更大,可以表示更大范围的数字。

我们都知道在计算机当中,所有数据本质上都是转化成二进制存储的。整数很简单,存储的就是转化成二进制之后的01串,那么浮点数又是如何存储的呢?

很容易猜到的是浮点数存储的结果也是二进制,但相比于整型直接转化成二进制要复杂一些。它需要先表示成下面这行式子:

EasyC  07,C  中的浮点型原理

这里的n即我们要存储的浮点数,s表示符号位,m是尾数,而e则是阶数。

符号位很好理解,它和整型当中的符号位一样,0表示正数,1表示负数。m表示尾数,

。我们这么看很抽象,来看一个例子,比如3.0,转化成二进制是(11.0),相当于

1.1 * 2^1。那么,s=1, m=1.1, e=1。

我们了解了浮点数的表示方式,那么它又是如何存储在计算机当中的呢?这需要我们进一步地剖析其中的细节。

关于m

首先是m,m被定义成一个大于等于1,小于2的小数。我们可以简单写成1.xx,其中xx表示的就是小数的部分。

既然它总是大于等于1,小于2的,那么它的个位一定是1,我们就可以将它省略,仅仅看之后小数的部分。小数的部分,我们同样使用二进制来逼近。比如0.625,可以表示成0.5 0.125,即2^-1 2^-3,表示成二进制就是101,只不过这里它的最高位是从-1开始的。

以32位的浮点数为例,除去1位表示符号,8位表示阶数之后,还有23位留给m。由于我们舍掉了小数点之前的1,所以我们的阶数是从-1开始的,理论上等价于24个二进制位。

关于e

在浮点数存储当中,e是一个无符号整数。以32位浮点数为例,e一共有8位,可以表示0-255。

但e是可以为负数的,根据IEEE 754的规定,e的真实值必须再减去一个中间数。对于8位的e,它的中间数是127。比如e的实际值是10,但是存储的时候需要存储成127 10=137。

除此之外,e还有另外三种情况:

  1. e不全为0,或全为1时,采用上述的规则表示
  2. e全为0时,e等于1-127,有效数字m不再默认加上1,这样是为了还原0.xxx的小数,以及接近于0的数
  3. e全为1时,如果有效数字m全为0,表示无穷大,如果m不全为0,表示nan(not a number)

关于e的规则看起来有些复杂,初看觉得有些难以理解,为什么要用减去中间值的设计,而不用符号位?后来仔细思考了一下才发现,如果引入符号位很难区分0.xxx以及e就是等于0的情况,虽然也可以特判处理,但就没有现在这样优雅了。

觉得上文看不懂的小伙伴可以直接略过这段,毕竟这个是浮点数的实现原理,算是很底层的内容了,C primer上对于这部分也没有过多阐述。

浮点数的使用

C 当中有两种浮点数的书写方式,第一种是使用常规的小数点表示法:

double a = 1.23;
float b = 3.43;

另外一种写法是科学记数法,写成:

double a = 2.45e8;
double b = 1e-7;

2.45e8表示2.45 * 10^8,e之后可以跟正数也可以跟负数,但数字当中不能有空格。

浮点数类型

和C语言一样,C 也有三种浮点数类型:float,double和long double。和整型一样,这三种类型都是浮点数,只不过表示的范围不同。

浮点数的范围有两个部分综合决定,一个部分是有效数字。比如14179是5位有效数字,而14000只有两位,因为后面三个0都是填充位,有效数字的位数不依赖小数点的位置。C 当中要求,float通常能表示7位有效数字,double通常能有16位,而long double至少和double一样。

另外,它们能够表达的指数范围至少是-37到37。一般来说,float一共是4个字节32位,而double是8个字节64位,当然这也取决于具体的运行环境。

注意事项

关于浮点数的使用有几点注意事项,千万要注意。

  1. cout输出浮点数会删除结尾的0
  2. 书写浮点数常量时默认为double类型,如果需要强制表示为float类型,请在结尾加上后缀f或者F,如:2.34f
  3. 由于浮点数有精度,不能直接判断两个浮点数是否相等,很有可能得不到预期结果,正确的做法是判断精度范围,如:
double epsilon = 1e-8;
// 判断a是否和b相等
if (abs(a - b)

内容来源网络,如有侵权,联系删除,本文地址:https://www.230890.com/zhan/85592.html

(0)

相关推荐

  • 禅话的意思,禅话是什么意思-词组(字义,诗词)

    词组禅话的意思,禅话是什么意思-词组(字义,诗词)基本解释详细字义 禅话拼音:chán huà注音:ㄔㄢˊㄕㄢˋ ㄏㄨㄚˋ解释:佛教禅宗常通过问答方式来测验对禅理的理解程度,这种问答语句叫作机锋语,也就是"禅话"

    阅读 2021年11月27日
  • 抖音实名认证有什么用容易上推荐吗,抖音实名认证好吗

    抖音实名认证有什么用通过实名认证之后更有利于抖音官方对于个人身份的识别,在进行相关流量分配或人群推荐的时候也更智能,大家也更有机会看到适合自己或者自己想看的内容,找到同龄人。 在抖音

    电商 2021年12月24日
  • 光遇10.21每日任务,光遇每日任务10.24

    在光遇游戏中,每日任务是小伙伴们获取资源的主要方式,每日任务也不一样,但是光遇10.26每日任务怎么做2022呢? 那么,就来看看光遇2022年10月26日这个季节蜡烛的位置吧。 ...

    阅读 2022年10月26日
  • 觅长生怎么快速筑基,觅长生筑基后攻略

    寻求长寿是以修仙为题材的开放世界角色扮演游戏。 可能有玩家对追求长寿如何完美地奠定基础感兴趣。 下一集,为您带来长寿的完美筑基攻略介绍。 一起看看吧。 希望能帮到大家。 : 完美筑...

    教程 2022年10月19日
  • 牛筋要高压锅压多少分钟才能熟(牛筋用高压锅要煮多久)

    牛筋用高压锅压多少分钟 牛筋要煮多久才烂
    牛筋这种食材要是制

    2022年3月8日
  • 数字大碰撞v316.101(2022最新版下载)

    数字大碰撞v316.101(2022最新版下载)数字大碰撞是一款充满趣味的休闲小游戏,游戏有各种的合成游戏玩法,需玩家来挑战。每个关卡都是精心设计。玩家根据要求将合成任务完成,完成任务后能够获得大量奖励福利。在挑战的过程中,还能不断收集道具帮自己更好的挑战。感兴趣的朋友来下载体验体验!数字大碰撞游戏介绍1、没有什么操作难度,轻松点击就可以消除。2、成百上千个关卡,非常耐玩。3、无聊解闷必玩的消除游

    2022年9月17日