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浮点数和定点数

浮点数和定点数(定点数和浮点数的表示方式有什么特点)

admin admin 发表于2024-06-09 06:36:58 浏览17 评论0

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大家好,今天小编来为大家解答以下的问题,关于浮点数和定点数,定点数和浮点数的表示方式有什么特点这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

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定点数和浮点数的表示方式有什么特点

定点数是小数点固定的数。在计算机中没有专门表示小数点的位,小数点的位置是约定默认的。一般固定在机器数的最低位之后,或是固定在符号位之后。前者称为定点纯整数,后者称为定点纯小数。定点数表示法简单直观,但是数值表示的范围太小,运算时容易产生溢出浮点数浮点数是小数点的位置可以变动的数。为增大数值表示范围,防止溢出,采用浮点数表示法。浮点表示法类似于十进制中的科学计数法。

什么是浮点数什么是定点数

浮点数和定点数为计算机中采用的两种数的表示方法。表示的数小数点位置固定不变的称为定点数,常见的有定点小数和定点小数;浮点数就是小数点在逻辑上是不固定的,浮点数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。

能给我神解释一下定点数跟浮点数是怎么回事,实在是搞

定点数就是小数位数是固定的,浮点数则是小数位不固定的;定点数本质上是个整数,只是在使用的时候把小数位前移指定的位数而已,而浮点数则是采用底数与指数的方式,类似于数学中的科学计数法,比如 1234.5678 这个数用科学计数法为 1.2345678*10^3,那么在电脑在储存这个浮点数时就会保存1.2345678和3这两个数,同理,1后面100个0这么大的一个数,用浮点数来保存就只需要1和100这两个数即可;定点数是个精确数,而浮点数在超出一定的有效位数后,数字就不再精确了,比如双精度浮点数是15位有效数字,而单精度浮点数则是7位有效数字。

定点数和浮点数

在选择计算机的数据表示方式时,通常需要考虑4点因素:

计算机处理的数据多带有小数点,小数点在计算机中可以有两种方法表示;一种数约定数值的小数点固定在某一位置,称为定点表示法,简称为 定点数 。对应的另一种方法,小数点可以任意浮动,称为浮点表示法,简称为 浮点数

所谓定点,就是约定机器中数据的小数点位置固定不变。在计算机中,通常将数据的小数点固定在数据的最高位之前或者最低位之后。前者称为 定点小数 ,后者称为 定点整数

定点小数 是纯小数,约定的小数点位置在符号位之后、有效数值部分最高位之前。若数据 x 的形式为 x = x0.x1x2…xn ( 其中x0为符号位,x1~xn是数值的有效部分,也称为尾数, x1为最高有效位 ),则在计算机中的表示形式为:

一般说来,如果最末位 xn = 1,前面各位都为 0 ,则数的绝对值最小,即 |x|min = 2^(-n) 。如果各位均为 1,则数的绝对值最大,即 |x|max =1-2^(-n) 。所以定点小数的表示范围是:

定点整数 是纯整数,约定的小数点位置在有效数值部分最低位之后。若数据 x 的形式为 x = x0 x1x2…xn ( 其中x0为符号位,x1~xn 是尾数, xn 为最低有效位 ),则在计算机中的表示形式为:

定点整数的表示范围是:

当数据小于定点数能表示的最小值时,计算机将它们作0处理,称为 下溢 ;大于定点数能表示的最大值时,计算机将无法表示,称为 上溢 ,上溢和下溢统称为 溢出

计算机采用定点数表示时,对于既有整数又有小数的原始数据,需要设定一个比例因子,数据按其缩小成定点小数或扩大成定点整数再参加运算,运算结果,根据比例因子,还原成实际数值。若比例因子选择不当,往往会使运算结果产生溢出或降低数据的有效精度。

用定点数进行运算处理的计算机被称为 定点机

与科学计数法相似,任意一个J进制数N,总可以写成:

式中M称为数 N 的 尾数(mantissa) ,是一个纯小数;E 为数 N 的 阶码(exponent) ,是一个整数,J称为比例因子 J^(E)的 底数 。这种表示方法相当于数的小数点位置随比例因子的不同而在一定范围内可以自由浮动,所以称为 浮点表示法

底数是事先约定好的(常取2),在计算机中不出现。在机器中表示一个浮点数时,一是要给出尾数,用定点小数形式表示。尾数部分给出有效数字的位数,因而决定了浮点数的表示精度。二是要给出阶码,用整数形式表示,阶码指明小数点在数据中的位置,因而决定了浮点数的表示范围。浮点数也要有符号位。因此一个机器浮点数应当由阶码和尾数及其符号位组成:

其中 ES 表示阶码的符号,占一位,E1~En 为阶码值,占 n 位,尾符是数 N 的符号,也要占一位。当底数取 2 时,二进制数 N 的小数点每右移一位,阶码减小 1,相应尾数右移一位;反之,小数点每左移一位,阶码加 1,相应尾数左移一位。

若不对浮点数的表示作出明确规定,同一个浮点数的表示就不是唯一的。例如 11.01 也可以表示成 0.011012^(-3) ,0.1101×2^(-2) 等等。为了提高数据的表示精度,当尾数的值不为 0 时,其绝对值应大于等于 0.5,即尾数域的最高有效位应为 1,否则要以修改阶码同时左右移小数点的方法,使其变成这一要求的表示形式,这称为 浮点数的规格化 表示。

当一个浮点数的尾数为 0 时,不论其阶码为何值,或者当阶码的值遇到比它能表示的最小值还小时,不管其尾数为何值,计算机都把该浮点数看成 0 值,称为 机器零 *。

浮点数所表示的范围比定点数大。假设机器中的数由 8 位二进制数表示(包括符号位):在定点机中这 8 位全部用来表示有效数字(包括符号);在浮点机中若阶符、阶码占 3 位,尾符、尾数占 5 位,在此情况下,若只考虑正数值,定点机小数表示的数的范围是 0.0000000 到 0.1111111,相当于十进制数的 0 到 127/128,而浮点机所能表示的数的范围则是 2 - 11×0.0001 到 211×0.1111,相当于十进制数的 1/128 到 7.5 。显然,都用 8 位,浮点机能表示的数的范围比定点机大得多。

尽管浮点表示能扩大数据的表示范围,但浮点机在运算过程中,仍会出现溢出现象。下面以阶码占 3 位,尾数占 5 位(各包括 1 位符号位)为例,来讨论这个问题。图 2-1 给出了相应的规格化浮点数的数值表示范围。

图 中,“可表示的负数区域”和“可表示的正数区域”及“0”,是机器可表示的数据区域;上溢区是数据绝对值太大,机器无法表示的区域;下溢区是数据绝对值太小,机器无法表示的区域。若运算结果落在上溢区,就产生了溢出错误,使得结果不能被正确表示,要停止机器运行,进行溢出处理。若运算结果落在下溢区,也不能正确表示之,机器当 0 处理,称为机器零。

一般来说,增加尾数的位数,将增加可表示区域数据点的密度,从而提高了数据的精度;增加阶码的位数,能增大可表示的数据区域。

定点和浮点有什么区别

  • 两只小船,一个是固定,一个是随意浮动。

  • 1、定点数: 定点数指小数点在数中的位置是固定不变的,通常有定点整数和定点小数。在对小数点位置作出选择之后,运算中的所有数均应统一为定点整数或定点小数,在运算中不再考虑小数问题。 (1)定义:数据中小数点位置固定不变的数 (2)种类:定点整数 (3)小数点在符号位与有效位之间。 注:定点数受字长的限制,超出范围会有溢出。 2、浮点数: 浮点数中小数点的位置是不固定的,用阶码和尾数来表示。通常尾数为纯小数,阶码为整数,尾数和阶码均为带符号数。尾数的符号表示数的正负;阶码的符号则表明小数点的实际位置。 (1)形式:N=M×2E (2)M:尾数 (3)E:阶码 (4)在计算机中M和E表示形式为 阶码 尾数符号 尾数 将其与数学中的科学记数法进行比较。 注:其浮点数的精度由尾数决定,数的表示范围由阶码决定。 3、定点数与浮点数区别 定点表示法运算直观,但数的表示范围较小,不同的数运算时要考虑比例因子的选取,以防止溢出。浮点表示法运算时可以不考虑溢出,但浮点运算,编程较难。要掌握定、浮点数的转换方法及浮点数规格化方法。

什么是定点数、浮点数;什么是双精度、单精度谢谢

定点就是小数点确定在第几位的.如果是整数,规定小数点在最后一位.若是小数,小数点就在第一位和第二位之间,比如0.1234e3就是定点表示的123.4.浮点就是小数点位置不确定,比如123.43,6557.521.在C语言中,一般单精度数据类型比如int,数据的范围是2的31次方,而双精度类型的整型比如longint的数据范围是2的63次方.所以双精度和单精度主要的区别在于数据的范围大小.

计算机中,什么是浮点数什么是定点数

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。 定点数:计算机中采用的一种数的表示方法。参与运算的数的小数点位置固定不变。

什么是浮点数和定点数

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。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 × be。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。这种设计可以在某个固定长度的存储空间内表示定点数无法表示的更大范围的数。例如,一个指数范围为±4的4位十进制浮点数可以用来表示43210,4.321或0.0004321,但是没有足够的精度来表示432.123和43212.3(必须近似为432.1和43210)。当然,实际使用的位数通常远大于4。此外,浮点数表示法通常还包括一些特别的数值:+∞和−∞(正负无穷大)以及NaN(’Not a Number’)。无穷大用于数太大而无法表示的时候,NaN则指示非法操作或者无法定义的结果。大部份计算机采用二进制(b=2)的表示方法。位(bit)是衡量浮点数所需存储空间的单位,通常为32位或64位,分别被叫作单精度和双精度。有一些计算机提供更大的浮点数,例如英特尔公司的浮点运算单元Intel8087协处理器(以及其被集成进x86处理器中的后代产品)提供80位长的浮点数,用于存储浮点运算的中间结果。还有一些系统提供128位的浮点数(通常用软件实现)。望采纳!

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