Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Представление вещественных чисел

32 байта добавлено, 18:20, 23 июня 2020
Сложение и вычитание
== Нормальная и нормализованная форма ==
'''Нормальной формой''' (англ. ''normal form'') числа с плавающей запятой называется такая форма, в которой мантисса (без учёта знака) в десятичной системе находится на полуинтервале <tex>[0; 1)</tex>. Такая форма записи имеет недостаток: некоторые числа записываются неоднозначно (например, <tex>0{,}0001</tex> можно записать в 4 формах — <tex>0{,}0001</tex> \times <tex>10</tex><sup><tex>0</tex></sup>, <tex>0{,}001</tex> \times <tex>10</tex><sup><tex>−1</tex></sup>, <tex>0{,}01</tex> \times <tex>10</tex><sup><tex>−2</tex></sup>, <tex>0{,}1</tex> \times <tex>10</tex><sup><tex>−3</tex></sup>), поэтому распространена также другая форма записи — '''нормализованная''' (англ. ''normalized''), в которой мантисса десятичного числа принимает значения от <tex>1</tex> (включительно) до <tex>10</tex> (не включительно), а мантисса двоичного числа принимает значения от <tex>1</tex> (включительно) до <tex>2</tex> (не включительно). То есть в мантиссе слева от запятой до применения порядка находится ровно один знак. В такой форме любое число (кроме <tex>0</tex>) записывается единственным образом. Ноль же представить таким образом невозможно, поэтому стандарт предусматривает специальную последовательность битов для задания числа <tex>0</tex> (а заодно и некоторых других [[#Особые значения чисел с плавающей точкой|полезных чисел]], таких как <tex>-\infty</tex> и <tex>+\infty</tex>).
Так как старший двоичный разряд (целая часть) мантиссы вещественного числа в нормализованном виде всегда равен «<tex>1</tex>», то его можно не записывать, сэкономив таким образом один бит, что и используется в стандарте IEEE 754. В позиционных системах счисления с основанием большим, чем <tex>2</tex> (в троичной, четверичной и др.), этого замечательного свойства нет (ведь целая часть там может быть не только единицей).
 
== Типы чисел с плавающей точкой (по IEEE 754) ==
|Half precision||-||6,10&times;10<sup>-5</sup>..65504||11||16
|-
|Single presicion||float||-3,4&times;10<sup>-38</sup>..3,4&times;10<sup>38</sup>||23||32
|-
|Double precision||double||-1,7&times;10<sup>-308</sup>..1,7&times;10<sup>308</sup>||53||64
|-
|Extended precision||На некоторых архитектурах (например в сопроцессоре Intel) long double||-3,4&times;10<sup>-4932</sup>..3,4&times;10<sup>4932||65||80
|}
* <tex>0\times\infty= NaN</tex>
* <tex>\frac{\pm0}{\pm0}=NaN</tex> * <tex>\frac{\pm\infty}{\pm\infty} = NaN</tex>
* <tex>\sqrt{x} = NaN</tex>, где <tex>x<0</tex>
Нормализуем полученное двоичное число по правилам машинной арифметики.
<tex>-100001101{,}00111</tex> <tex>=</tex> <tex>-1{,}0000110100111</tex><tex> \times</tex> <tex>10</tex><sup><tex>10008</tex></sup>
Найдем смещенный порядок. Так как в условии говорится о 32-разрядном представлении, то смещение порядка равно <tex>127</tex><sub><tex>10</tex></sub>.
* [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B6%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D1%8C Википедия {{---}} Отрицательный и положительный ноль]
*[http://habrahabr.ru/blogs/cpp/112953/ Хабрахабр {{---}} статья пользователя Yruslan "Что нужно знать про арифметику с плавающей запятой"]
*[http://www.sgu.ru/prcnit/teach/3.php Статья Лапшевой Е.Е. "Машинная арифметика с вещественными числами"]<span style="color: red">Статья удалена</span>
'''На английском'''
Анонимный участник

Навигация