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计算机表示浮点数为什么不把小数点后得数看成整数

希赛网 2023-11-16 15:32:02

计算机对于数字的表示方式是以二进制进行存储,其中浮点数就是一种常见的数字类型。但为什么在计算机中表示浮点数时不把小数点后得数看成整数呢?在这篇文章中,我们将从多个角度进行分析。

1. 规范性

从规范性的角度来看,小数点后的数应该是小于1的,因此在计算机中,对于小数点后的数,首位为 0(即整数部分为 0),这样可以避免出现没有意义的数字,同时也使计算机系统更加规范。

2. 存储空间

另一方面,将小数点后的数看成整数会使得存储空间更加浪费。例如,如果将 $1.23$ 表示成整数,则需要将该数乘以 $10$ 得到 $12.3$,再将 $12.3$ 转换成二进制数存储,其所占用的位数要比直接存储 $1.23$ 更多。因此,以小数点后的数作为小数的一部分能有效地节省存储空间。

3. 精度与误差

在计算机领域中,浮点数是通过指数和尾数的方式来表示的。指数部分表示数字的大小,尾数部分则表示数字的精度。通过这种方式,计算机可以表示比较大的数字,并提供了足够的精度。当小数点后的数被看作整数时,对于较大的数,指数部分可能需要增加很多位,以便能够准确地表示小数点后的数。这样会导致精度的下降,从而使得计算结果不准确。同时,由于计算机中浮点数采用的是有限位的表示方式,因此在进行一系列的计算时,会产生一些误差。如果将小数点后的数看作整数来进行运算,则误差会更加明显。而对于小数位作为小数的一部分来说,将误差分布在小数和整数之间,能够减少误差的影响。

总之,在计算机中表示浮点数时,将小数点后的数看作小数的一部分,而非整数的一部分,有利于减少计算误差、提高存储空间和保证系统规范。

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