Video: Gleitkommadarstellung, Gleitkommazahlen, Binärgleitkommazahlen in der Digitaltechnik 2024
Wenn ein Gleitkommawert auch eine ganze Zahl sein kann, warum sollten Sie überhaupt Zahlen in Ihren Programmen verwenden? Der Grund dafür ist, dass Gleitkommawerte und Ganzzahlen innerhalb des Computers unterschiedlich gehandhabt werden.
Eine ganze Zahl existiert im Computer als echter Binärwert. Beispielsweise wird der Wert 123 in modernen Computern als 32-Bit-Wert gespeichert:
Das Vorzeichenbit bestimmt, ob der Wert positiv oder negativ ist (0 ist positiv und 1 ist negativ). Der Rest der 31 Bits wird verwendet, um den Wert darzustellen.
Eine Gleitkommazahl kann jedoch nicht in einem Computer vorhanden sein, der Binärdaten (1 und 0) verwendet. Sei nicht albern! Die Gleitkommazahl ist also geschickt gefälscht. Ein Gleitkommawert von 13. 5 könnte unter Verwendung der gleichen 32 Bits wie folgt aussehen:
Zuerst kommt das Vorzeichen-Bit: 1 für negativ oder 0 für positiv. Der Exponent wird mit der Mantisse in einer komplexen und mystischen Weise verwendet, um Gleitkommawerte in binärer Form vorzutäuschen. (Wenn Sie neugierig sind, können Sie im Internet nach Fließkomma-Binärdateien suchen und einige ausgezeichnete Tutorials finden, die sie möglicherweise aufräumen oder nicht.)
Das Entscheidende ist, dass der Computer mehr Arbeit benötigt, um binäre Probleme wie Gleitkommawerte zu erkennen, als wenn der Computer in ganzen Zahlen arbeitet. Also, wo immer möglich, verwenden Sie ganzzahlige Werte; Verwenden Sie die Gleitkommazahlen nur bei Bedarf.
In den frühen Tagen der C-Programmierung mussten Sie oft eine spezielle Gleitpunktbibliothek verknüpfen, wenn Ihr Programm Gleitkommawerte verwendete. Die meisten Compiler können nun Gleitkommazahlen ohne diesen zusätzlichen Schritt verarbeiten.
