
【计】 floating point; FP
浮点(floating point)是计算机科学中用于近似表示实数的一种数值存储方式,其英文术语源于小数点位置可根据指数动态调整的特性。浮点数由三个核心部分组成:符号位(sign bit)、尾数(mantissa)和指数(exponent),例如单精度浮点数采用32位二进制,其中1位符号位、8位指数和23位尾数。这种结构允许浮点数以科学计数法形式高效处理极大或极小的数值,例如$N = (-1)^s times m times 2^e$,其中$s$为符号,$m$为规格化尾数,$e$为指数。
在计算机图形学和量子物理仿真等领域,浮点运算支撑着高精度计算需求。国际电气电子工程师协会(IEEE)制定的IEEE 754标准规范了浮点数的二进制表示和舍入规则,该标准自1985年发布以来已成为全球通用技术基准。值得关注的是,浮点数的动态范围远超定点数,例如单精度浮点数可表达$1.4 times 10^{-45}$至$3.4 times 10^{38}$的数值区间,这种特性使其在气象预测和航天轨道计算中具有不可替代性。
(参考资料:维基百科Floating-point arithmetic词条en.wikipedia.org/wiki/Floating-point_arithmetic,IEEE官方标准文档ieeexplore.ieee.org/document/8766229)
浮点(Floating Point)是计算机中表示实数的一种数值格式,其核心思想是通过"小数点浮动"来扩大数值表示范围并兼顾精度。以下是详细解释:
浮点数采用类似科学记数法的结构: $$ pm text{尾数} times text{基数}^{text{指数}} $$ 例如:$3.14 times 10 = 314$,这里基数为10,指数为2,尾数为3.14。
浮点数的设计体现了计算机科学中"用有限资源平衡范围和精度"的典型思路,是现代计算系统处理实数的标准方式。
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