作為一名程式猿,假如某一天,有一個妹子拿著一個浮點數,求你教她怎麼換算成二進位制,如果你不能單手求出來,你都不能算一個合格的工具人。。。。。好吧,是一個合格的

程式猿

(狗頭保命)。

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

迴歸正題,有好多小夥伴去工作之後,早已經忘了最基本的計算機基礎,今天,來講下,在計算機中,怎麼用二進位制表示浮點數?下次再有人問你,就把這篇文章丟給他。

作為一種資料型別,浮點數應用廣泛。在處理諸如訂單交易、貨幣計算、或者商品金額的方面,應該小心慎用浮點數。在定義浮點數變數的時候,不完全理解原理,就容易出現各種揪心的問題。

那麼,正題來了。

浮點數在計算機中的儲存方式遵循

IEEE 754浮點數的計數標準

,那麼,IEEE 754浮點數的計數標準怎麼表示浮點數的?

浮點數數學表示

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

符號位(sign):決定該浮點數的正負

尾數(significand):二進位制小數,範圍在[1,2)或者[0,1)中

階碼(exponent):對浮點數加權,權重為2的E次冪

IEEE標準754規定了三種浮點數格式:單精度、雙精度、擴充套件精度。前兩者正好對應C語言裡頭的float、double,限於篇幅,本文僅討論單精度、雙精度浮點格式。

其實,IEEE754標準可以概括成一張圖片,如下

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

採用

尾數+階碼

的編碼方式。其實就是在我們學過的數學知識中,就是類似於科學計數法。即

有效數字+指數位

所以,只要給出:符號(S)、尾數部分(M)、階碼部分這三種資訊,就可以正確的表示一個浮點數。在C語言中,浮點數的資料型別最常用的就是float、double,那麼,他們在計算機中的儲存結構是怎樣的呢?

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

浮點數的各個部分的含義如下表格所示

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

結論

浮點數交給計算機儲存的,可能會有

精度的丟失問題

,出了問題的話,在大型的專案中,是很難找出問題的,因此提前做好規劃與計算是有必要的。

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

計算例項

第一個例子

把十進位制小數0.475轉換成二進位制,具體應該怎麼操作?

1. 將小數劃分成整數+小數兩部分

2. 整數部分轉換

轉換採用

除2取餘法

,此處的`0。475`的整數部分為0,不需要操作。

3. 小數部分轉換

轉換採用

乘2取整法

。詳細看下圖

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

3. 合併結果

整數部分+小數部分

,得到二進位制結果為 0。101。

根據IEEE754標準,即

符號位+尾數+階碼

的計數方式,可以表示為

1。01 × 2^-1

符號位

:0

階碼部分

:以

float

為例子,則為 127 + (-1)=126,所以二進位制為:01111110

尾數部分

:以

floa

t為例子,應為 23位,尾數補齊之後為0100000000000000000000

最終結果為(以float表示)

0011111100100000000000000000000

第二個例子

把十進位制小數8.26轉換成二進位制,具體應該怎麼操作?

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

整數部分+小數部分

得到二進位制結果為

1000.0100001 …

根據IEEE754標準,即

符號位+尾數+階碼

的計數方式,可以表示為

1。0000100001 × 2 ^3

符號位

:0

階碼部分

:以

float

為例子,則為 127 + (3)=130,所以二進位制為:10000010

尾數部分

0。0000100001。。。,

,它本身無限不迴圈,但是如果以

floa

t 為例子,擷取 23位,表示為00001000010100011110110

最終結果為(以float表示)

01000001 00000100 00101000 11110110

因此,對於這種

無限位數

的小數,用計算機去儲存必然會導致

精度的損失

。所以,各位在使用過程中一定要謹慎小心。

結語

浮點數轉換為二進位制就講解到這裡了,覺得有用的老鐵們,請點贊關注我吧,另外,關注我的老鐵們可以私聊我,獲取

浮點數轉換為二進位制的神器

,這樣子,再也不用自己手撕浮點數轉為二進位制了。

還不會浮點數轉二進位制?下次有人問你,直接把這篇文章扔給他

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