浮点数在计算机中通常采用二进制表示,并且遵循IEEE 754标准。浮点数的表示方法包括三个主要部分:符号位、指数位和尾数位。
符号位:
表示浮点数的正负,0代表正数,1代表负数。
指数位:
用于表示浮点数的大小范围。对于32位单精度浮点数,指数位有8位;对于64位双精度浮点数,指数位有11位。指数通常采用偏移值表示法,例如,对于32位浮点数,偏移值为127。
尾数位:
尾数是浮点数的有效数字部分,用二进制表示。对于32位单精度浮点数,尾数有23位;对于64位双精度浮点数,尾数有52位。尾数部分通常包含一个隐藏位,即假定的1,不实际存储在浮点数中。
浮点数的具体表示形式可以写为:`(-1)^S × M × 2^E`,其中:
`S` 是符号位,
`M` 是尾数(通常表示为1.M的形式,M为小数点后的数字),
`E` 是指数。
例如,浮点数12.35用二进制表示为 `1100.010110...`。对于这个数,整数部分12转换为二进制是 `1100`,小数部分0.35转换为二进制是 `010110...`。由于是正实数,符号位 `S` 为0。为了将小数部分转换为二进制,需要将小数点左移10位,这样指数 `E` 为127+10=137,用二进制表示为 `1000 1001`。
通过这种表示方法,浮点数可以表示非常大或非常小的实数,并且能够维持一定的精度。然而,由于浮点数的表示方式,它们在进行运算时可能会出现精度损失,这是由于计算机内部表示的限制。