“Java中的浮点型”的版本间的差异
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③合在一起,12345.12345<sub>(10)</sub>=11000000111001.0001111110011010011……<sub>(2)</sub> | ③合在一起,12345.12345<sub>(10)</sub>=11000000111001.0001111110011010011……<sub>(2)</sub> | ||
− | ④用科学计数法表示,就是11000000111001.0001111110011010011……<sub>(2)</sub>=1.10000001110010001111110011010011……×2<sup>13</sup> | + | ④用科学计数法表示,就是11000000111001.0001111110011010011……<sub>(2)</sub>=1.10000001110010001111110011010011……×2<sup>'''13'''</sup> |
+ | ⑤作为二进制小数,存储的时候不保存整数位的1(因为用科学计数法表示,整数部分一定是1),所以作为尾数存储的二进制部分就是小数点“.”后面的“'''<big>10000001110010001111111011010011</big>'''……” | ||
− | + | ⑥此时能够发现和前面打印出的二进制部分中有效数(或者说尾数)的部分存储内容是相同的: | |
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+ | ! colspan="8" |指数/阶码 | ||
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+ | |}⑦而指数(阶码)的部分就是:'''13'''+127=140<sub>(10)</sub>=10001100<sub>(2)</sub> | ||
2022年11月12日 (六) 10:12的版本
怎样查看浮点型的二进制形式
以float为例:
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int intBits = Float.floatToIntBits(12345.12346f); //Bit Representation of the Float
System.out.printf("intBits:%d\n", intBits); //1178657918
String binaryString = Integer.toBinaryString(intBits);
System.out.printf("binaryString:%s\n", binaryString);
String completeBinaryString = String.format("%32s", binaryString).replace(' ', '0');
System.out.printf("binaryString补零后:%s\n", completeBinaryString);
System.out.println("格式化显示:");
int i = 0;
System.out.printf("%-3d|", i++);
while (i < completeBinaryString.length()) {
System.out.printf("%-3d|", i++);
}
System.out.println();
int j = 0;
System.out.printf("%-3c|", completeBinaryString.charAt(j++));
while (j < completeBinaryString.length()) {
System.out.printf("%-3c|", completeBinaryString.charAt(j++));
}
System.out.println("\n");
}//end main
}
intBits:1178657918
binaryString:1000110010000001110010001111110
binaryString补零后:01000110010000001110010001111110
格式化显示:
0 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |11 |12 |13 |14 |15 |16 |17 |18 |19 |20 |21 |22 |23 |24 |25 |26 |27 |28 |29 |30 |31 |
0 |1 |0 |0 |0 |1 |1 |0 |0 |1 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |1 |1 |1 |0 |0 |1 |0 |0 |0 |1 |1 |1 |1 |1 |1 |0 |
Float.floatToIntBits(float value) 方法返回的 int 型数据,就是 float 输入参数的二进制形式转换成对应的十进制值。
十进制小数转二进制小数
“12345.12345f”中,
①整数部分“12345”应用除2取余得到的二进制形式是“11000000111001”;(参见:十进制和其他进制之间的转换)
②小数部分“0.12345”应用乘2取整得到的二进制形式是“0.0001111111011010011……”。(参见:十进制小数转 IEEE 754 单精度浮点数)
③合在一起,12345.12345(10)=11000000111001.0001111110011010011……(2)
④用科学计数法表示,就是11000000111001.0001111110011010011……(2)=1.10000001110010001111110011010011……×213
⑤作为二进制小数,存储的时候不保存整数位的1(因为用科学计数法表示,整数部分一定是1),所以作为尾数存储的二进制部分就是小数点“.”后面的“10000001110010001111111011010011……”
⑥此时能够发现和前面打印出的二进制部分中有效数(或者说尾数)的部分存储内容是相同的:
符号位 | 指数/阶码 | 有效数/尾数 | |||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
+/- | 十进制指数+127(正负幂的偏置修正值)转二进制 | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 2-5 | 2-6 | 2-7 | 2-8 | 2-9 | 2-10 | 2-11 | 2-12 | 2-13 | 2-14 | 2-15 | 2-16 | 2-17 | 2-18 | 2-19 | 2-20 | 2-21 | 2-22 | 2-22 | |||||||
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
⑦而指数(阶码)的部分就是:13+127=140(10)=10001100(2)
验证二进制字符串对应浮点数
Java中浮点数也按照IEEE754标准存储,上面的 对于 float,对于上面的浮点型“12345.12345f”之所以输出 31 bit 二进制,是因为首位的符号位(0-正,1-负)被隐藏了,
完整的形式如下:
符号位 | 指数 | 有效数 | |||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
+/- | 27 | 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 2-5 | 2-6 | 2-7 | 2-8 | 2-9 | 2-10 | |||||||||||||
0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |