
【计】 floating-point decimal
浮点十进制(Floating-Point Decimal)是计算机科学和数值计算中一种重要的数值表示方法,用于高效且相对精确地表示极大范围、极高精度或极小数目的实数。以下从汉英词典角度对其详细解释:
浮点(Floating-Point)
指小数点的位置不固定,通过指数(Exponent)动态调整数值的量级。例如:
3.14 × 10²
)3.14e2
)十进制(Decimal)
指以10为基数的计数系统,区别于计算机内部常用的二进制(Binary)。
浮点十进制(Floating-Point Decimal)
结合上述两者,指用十进制科学计数法表示的浮点数,格式为:
$$ pm M times 10^E $$
其中:
3.14
),2
)。高精度与动态范围
可表示极小(如 0.000001
)或极大(如 10^{100}
)的数值,适用于科学计算、金融等对精度要求高的领域。
来源:IEEE 754-2008 标准(浮点数国际规范)
避免二进制舍入误差
十进制浮点直接处理十进制小数(如 0.1
),避免二进制浮点(如IEEE 754 Binary64)中 0.1
的无限循环误差。
来源:《计算机程序设计艺术》(Donald Knuth)
标准化存储格式
现代实现遵循IEEE 754-2008 标准,定义十进制浮点数的存储格式(如32位/64位),例如:
金融计算
货币金额需精确到分(0.01元),二进制浮点的舍入误差可能导致累积错误,十进制浮点可完美避免。
来源:IBM zSystems 金融解决方案文档
科学测量与工程
物理常数(如阿伏伽德罗常数 (6.022 times 10^{23}))需保留多位有效数字,十进制浮点提供可控精度。
数据库与大数据
支持高精度数值运算(如税务统计、人口普查),确保数据一致性。
来源:Oracle Database Numeric Data Types 文档
特性 | 浮点十进制 | 二进制浮点 |
---|---|---|
基数 | 10 | 2 |
0.1的表示 | 精确 | 近似(二进制循环小数) |
适用领域 | 金融、会计、高精度科学 | 通用计算、图形处理 |
标准 | IEEE 754-2008 Decimal | IEEE 754 Binary (1985/2008) |
IEEE 754-2008 Standard
浮点数国际标准,定义十进制格式与运算规则。
《深入理解计算机系统》(CSAPP)
详解浮点数表示原理(第2章)。
Bryant, R. E., & O’Hallaron, D. R. (2016). Computer Systems: A Programmer’s Perspective. Pearson.
IBM Developer: Decimal Arithmetic
实践指南与代码示例。
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"浮点十进制"是一个计算机科学和数学领域的概念,需要拆解为两个核心部分理解:
综合解释: "浮点十进制"特指采用十进制基数(而非二进制)的浮点数表示法。这种表示法主要用于需要精确十进制计算的场景,例如:
与二进制浮点的区别 普通计算机浮点数(如float/double类型)采用二进制浮点,在表示0.1这类十进制小数时会产生周期性误差。而十进制浮点通过直接使用10为基数,能精确表示如$0.01这样的数值,避免了舍入错误。
应用实例
编程语言如Python的decimal
模块、Java的BigDecimal
类都实现了十进制浮点运算,国际标准IEEE 754-2008也定义了十进制浮点格式。
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