
[计] 浮点
Float: a floating point number.
浮点数:一个浮点数。
Floating point arithmetic is rarely exact.
浮点运算很少是精确的。
EBNF-style description of floating point number.
ebnf样式的浮点数描述。
Don't use floating point Numbers for exact values.
不要用浮点值表示精确值。
It lacked floating point and parallel processing ability.
它缺少浮点和并行处理功能。
浮点(floating-point)是计算机科学中用于近似表示实数的数值计算方式,其核心原理通过科学计数法将数值分解为三个部分实现:符号位(sign)、有效数字(尾数 mantissa)和指数(exponent)。这种表示法最早由德国计算机科学家康拉德·楚泽在1938年提出原型,后经IEEE 754标准(1985年发布)成为现代计算机通用规范。
在硬件实现层面,32位单精度浮点数包含1位符号位、8位指数位和23位尾数位,其数值计算公式为: $$ (-1)^{sign} times (1.mantissa) times 2^{(exponent - bias)} $$ 其中偏移值(bias)为127,该设计使得浮点数既能表达极小的小数(如$1.175times10^{-38}$),也能处理极大的数值(如$3.403times10^{38}$)。
浮点运算被广泛应用于图形渲染、气象模拟和深度学习等领域。美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究显示,现代GPU中超过80%的运算单元专用于浮点计算。但需注意舍入误差问题,1996年阿丽亚娜5号火箭爆炸事故即因16位整数转64位浮点时的溢出错误导致。
"Floating point"(浮点数)是计算机中用于近似表示实数的一种数值格式。它通过将数字分解为三个部分来实现灵活的范围和精度:符号位(正负)、尾数(有效数字)和指数(决定小数点位置)。以下是详细解释:
最常见的浮点数实现标准:
例如,十进制的 $12.75$ 用单精度浮点表示时,会转换为二进制科学计数法:$1.10011 times 2$,再存储为符号位0、指数130(偏移后)、尾数10011000...。这种设计在牺牲绝对精度的前提下,平衡了计算效率与数值范围的需求。
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