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Java中的浮点数分析

已有 2974 次阅读2006-10-13 06:35 |个人分类:杭州风景




浮点数分为单精度和双精度,Java中的单精度和双精度分别为float和double.你们知道float和double是怎么存储的吗? 

  float占4个字节,double占8个字节,为了方便起见,这里就只讨论float类型. 

  float其实和一个int型的大小是一样的,一共32位,第一位表示符号,2-9表示指数,后面23位表示小数部分.这里不多说,请参考:http://blog.csdn.net/tre ... 9/05/95071.aspx 

  这里只举一个例子,希望能抛砖引玉,就是研究一下浮点数0.1的存储形式,先运行这个程序. 

  public class Test{ 

  public static void main(String[] args) { 

  int x = 0x3d800000; 

  int i = 1 << 22; 

  int j = 1 << 4; 

  float f = 0.1f; 

  int y = Float.floatToIntBits(f); 

  float rest = f - ( (float) 1) / j; 

  while (i > 0) { 

  j <<= 1; 

  float deta = ( (float) 1) / j; 

  if (rest >= deta) { 

  rest -= deta; 

  x |= i; 

  } 

  i >>= 1; 

  } 

  pr(x); 

  pr(y); 

  }

  static void pr(int i) { 

  System.out.println(Integer.toBinaryString(i)); 

  }

  } 

  结果: 

  111101110011001100110011001101 

  111101110011001100110011001101 

  程序说明: 

  int x=0x3d80000; 

  因为浮点表示形式为1.f*2n-127我们要表示0.1,可以知道n-127=-4,到n=123 

  符号为正,可知前9是 001111011,暂时不考虑后面的23位小数,所以我们先假设x=0x3d800000; 

  int i = 1 << 22; 

  i初始为第右起第23位为1,就是x的第10位 


  int j = 1 << 4; 

  i初始为4,因为n-127为-4,这里是为了求它的倒数. 


  float f = 0.1f; 

  int y = Float.floatToIntBits(f); 

  y就是它的32位表示 

  float rest = f - ( (float) 1) / j; 

  这个rest表示除了1.f中的1剩下的,也就是0.f 

  while (i > 0) { 

  j <<= 1; 

  float deta = ( (float) 1) / j; 

  if (rest >= deta) { 

  rest -= deta; 

  x |= i; 

  } 

  i >>= 1; 

  } 

  这个循环来计算23位小数部分,如果rest不小于deta,表示这个位可以置为1. 

  其他的不多说了,输入结果是一样的,可以说0.1这个浮点数肯定是不精确的,但是0.5可以精确的表示,想想为什么吧.

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