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小数在计算机中为什么会有误差?说明机器数、码制、浮点数、以及数制转换的一些问题
1.常用的数制
十进制 0~9
八进制 0~7
二进制 0~1
十六进制 0~F
2.十进制 转 各个进制
方法 : 除以基数取余反向
3. 2进制 8进制 16进制 转十进制
二进制
___________________________
2^3 2^2 2^1 2^0
1 0 0 1 X
=8+ 1 = 9
八进制
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8^1 8^0
1 7
=1*8 + 7*1 = 15
十六进制类似。
4.二进制转 十六进制 八进制
二转八
三位一组 结果并在一起
二转十六
四位一组 结果合并在一起
5. 整数在内存中的存储,采用二进制
符号位
原码 正数 0
负数 1
反码 正数 和原码相同
负数 在原码基础上,符号位不变,各个位取反
补码 正数 和源码相同
负数 在反码基础上,符号位不变,末位 +1
案例↓↓↓↓↓↓
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原码 反码 补码
5 0000 0101 0000 0101 0000 0101
-5 1000 0101 1111 1010 1111 1011
6. 机器数 和 真值
用“+”、“-”号加绝对值来表示数值的大小,用这种形式表示的数值在计算机中称为“真值”
符号数码化后,二进制数的最高位“0”表示正号,“1”表示负号,用这种形式表示的数值在计算机中称为“机器数”
机器数中小数点隐含不占位
机器数 有符号 纯整数 点在最低位之后
纯小数 点在符号位之后,最高位之前。
无符号 纯整数 点在最低位之后
纯小数 点在最高位之前
7.小数的存储
计算机中小数以二进制(浮点数)形式存储。
首先是一个十进制小数形式,转化成二进制的计算案例。
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0.8125 转换成二进制
其实这种情况是赶巧了得到一个确切的值。
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但对于某些特殊情况是这样的
8.浮点数产生误差的原因
有两钟情况,会产生误差
1)以二进制保存浮点数,所以一些原本有限位的小数,按照上面方法运算以后,可能变成一个无限循环的小数。
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(十进制)0.9转成2进制是无限循环小数0.1110011001100110011...
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2)计算机保存浮点数的精度有限,例如float可以保留十进制最多7位(二进制23位)有效数字,double 可以保留十进制15~16位(二进制52位)有效数字。那有效数字以后的就被忽略了。
小数在计算机中为什么会有误差?说明机器数、码制、浮点数、以及数制转换的一些问题