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IEEE 754浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)中64位浮點(diǎn)數(shù)為什么指數(shù)偏移量是1023?

IEEE 754浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)中64位浮點(diǎn)數(shù)為什么指數(shù)偏移量是1023?

白豬掌柜的 2018-10-24 09:09:43
這個(gè)值是怎么得出來的?有什么數(shù)學(xué)依據(jù)嗎?
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慕森卡

TA貢獻(xiàn)1806條經(jīng)驗(yàn) 獲得超8個(gè)贊

如果你知道為什么32位浮點(diǎn)數(shù)的指數(shù)偏移量是127,你就能知道為什么64位浮點(diǎn)數(shù)的指數(shù)偏移量是1023。

在32位浮點(diǎn)數(shù)中,指數(shù)位有8位,它能表示的數(shù)字是從0到2的8次方,也就是256。但是指數(shù)有正有負(fù),所以我們需要把256這個(gè)數(shù)字從中間劈開,一半表示正數(shù),一半表示負(fù)數(shù),所以就是-128到+128。哦,不對(duì),忘記了中間還有個(gè)0,所以只能表示-128到127這256個(gè)數(shù)字。那么怎么記錄負(fù)數(shù)呢?一種作法是把高位置1,這樣我們只要看到高位是1的就知道是負(fù)數(shù)了,所謂高位置1就是說把0到255這么多個(gè)數(shù)字劈成兩半,從0到127表示正數(shù),從128到255表示負(fù)數(shù)。但是這種作法會(huì)帶來一個(gè)問題:當(dāng)你比較兩個(gè)數(shù)的時(shí)候,比如130和30,誰更大呢?機(jī)器會(huì)覺得130更大,但實(shí)際上130是個(gè)負(fù)數(shù),它應(yīng)該比30小才對(duì)啊。所以為了解決這個(gè)麻煩,人們發(fā)明了另外一種方法:干脆把所有數(shù)字都給它加上128得了,這樣-128加上128就變成了0,而127加上128變成了255,這樣的話,再比較大小,就不存在負(fù)數(shù)比正數(shù)大的情況了。

但是我要得到原來的數(shù)字怎么辦呢?這好辦,你只要再把指數(shù)減去128就得到了原來的數(shù)字,不是嗎?比如說你讀到0,那么減去128,就得到了負(fù)指數(shù)-128,讀到255,減去128,就得到了127。

那為什么指數(shù)偏移是127,不是128呢?因?yàn)槿藗優(yōu)榱颂厥庥锰?,不允許使用0和255這兩個(gè)數(shù)字表示指數(shù),少了2個(gè)數(shù)字,自然就只好采用127了。

同理,64位浮點(diǎn)數(shù),指數(shù)位有11位之多,2的11次方是2048,劈一半作偏移,可不就是1024嗎?同理,去掉0和2048這兩個(gè)數(shù)字,所以就用1023作偏移了。

80位擴(kuò)展雙精度,一個(gè)道理。


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2 反對(duì) 回復(fù) 2018-10-24
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