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浮点数加法引发问题:浮点数二进制表示

2、浮点数概念: 浮点数是属于有理数中某特定子集数字表示,计算机中用以近似表示任意某个实数。...具体说,这个实数由一个整数或定点数(即尾数)乘以某个基数(计算机中通常是2)整数次幂得到,这种表示方法类似于基数为10科学记数法。...例如0.456,第1位,0.456小于位阶0.5故为0;第2位,0.456大于位阶0.25,该位为1,并将0.456减去0.25得0.206进下一位;第3位,0.206大于位阶0.125,该位为1...需要看两个浮点数是否合理误差范围,如果误差合理,即认为相等。 另外一个陷阱是,浮点数误差会累积。...如果传入浮点数,那么计算之前精度就损失掉了 for i in range(100): x += Decimal("0.1") print("%.17lf" % x) #=> 10.00000000000000000

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数据在内存中存储——浮点数

那么到这我们就应该想一下,到底是为什么,难道是之前对于整型存储理解到浮点数就不同了?难不成浮点数存储方式,和我们想完全不一样吗?...3、浮点数储存 上面的代码中明明,num和*pFloat就是一个数,为什么浮点数和整数解读结果会差别那么大? 那么为了搞清为什么是这样结果,我们必须搞明白浮点数计算机内部表示方法。...所以IEEE又754规定了,对于存入E真实必须加上一个中间,对于8/11位E来说,中间是127/1023.比如,2^10E是10,所以保存成为32位浮点数时候,必须是10+127=137...4、2浮点数取 指数E内存中取出过程还可以分为三种情况: 1、E不全为0或者不全为1 那就按照上面的正常方法进行,先S后E最后M方式一个个取出。...E全为0时候,应该是一个很小数字,所以才会导致最后结果是0.0000000 看第二部分 既然是浮点数指针,那么存储时候会是什么呢?

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你知道PyTorch浮点数上溢问题居然会导致这些结果?!

因此,我们需要思考一下如何解决 PyTorch 中浮点数超出表示范围问题。 浮点数存储方式 浮点数是一种用于表示实数数据类型,计算机编程中广泛使用。...符号表示该数是正数还是负数,尾数则是实数一个近似,通常用二进制小数表示。而指数则是一个整数,用于标识该数量级。计算机中,浮点数表示存储一定长度二进制数中。... PyTorch 中,不仅有上述提到单精度浮点数和双精度浮点数,而且还有 2 种半精度浮点数,均使用 16 为二进制数存储。...这个时候比较容易想到做法是把 lnM 看成一个整体,而不是像之前那样通过找 M 方法来找 lnM,这样就算 x 中元素再大,一减去 lnM 就会变得很小,几乎不可能出现无穷比无穷。...把一个向量变成一个数有很多方法,比如平均值、模长、最小、最大等。这里 4 种方法可行性分析过程和之前 softmax 时候分析过程异曲同工,这里就不做分析了。经过分析之后还是最大可行。

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IEEE 754标准--维基百科

规约形式浮点数 如果浮点数中指数部分编码 0<exponent⩽2e−2之间,且科学表示法表示方式下,分数 (fraction) 部分最高有效位(即整数字)是 1,那么这个浮点数将被称为规约形式浮点数...一般是某个数字相当接近零时才会使用非规约型式来表示。 IEEE 754标准规定:非规约形式浮点数指数偏移比规约形式浮点数指数偏移小1。...单精度指数部分是−126~+127加上偏移127,指数值大小1~254(0和255是特殊)。浮点小数计算时,指数值减去偏正值将是实际指数大小。...双精度指数部分是−1022~+1023加上1023,指数值大小1~2046(0(2进位全为0)和2047(2进位全为1)是特殊)。浮点小数计算时,指数值减去偏正值将是实际指数大小。...有多种方法可以用来运行舍入作业,实际上IEEE标准列出4种不同方法: 舍入到最接近:舍入到最接近,一样接近情况下偶数优先(Ties To Even,这是默认舍入方式):会将结果舍入为最接近且可以表示

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数据在内存中存储(2)

浮点型在内存中存储 常见浮点数: 3.14159 1E10 ------ 1.0 * 10^10 浮点数家族包括: float、double、long double 类型 浮点数表示范围:...:%d\n", n); printf("*pFloat为:%f\n", *pFloat); return 0; } 输出结果是什么呢?...要理解这个结果,一定要搞懂浮点数计算机内部表示方法。...: E不全为0或不全为1 这时,浮点数就采用下面的规则表示,即指数E计算减去127(或1023),得到真实,再将有效数字M前加上第一位1。...E全为0 这时,浮点数指数E等于1-127(或者1-1023)即为真实,有效数字M不再加上第一位1,而是还原为0.xxxxxx小数。这样做是为了表示±0,以及接近于0很小数字。

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5.9 汇编语言:浮点数操作指令

例如,将浮点栈顶存储到内存单元 x 中,可以使用以下指令:fstp qword ptr [x] ; 将浮点栈顶存储到 x 变量内存单元中需要注意,FSTP 指令会将浮点栈顶部弹出,栈顶被存储到目标地址之后...FSUB/FSUBP/FISUB该系列指令目的操作数中减去原操作数,把差存储目的操作数中,目的操作数必须是ST寄存器,源操作数可以是寄存器或内存,运算过程与加法指令完全一致。...FSUB指令浮点数寄存器或内存中减去一个浮点数,并将结果存储到浮点寄存器中。...ptr [z]FISUB指令用于将有符号整数浮点数减去。...它从存储有符号整数内存地址或寄存器中装载整数值,并将其作为源操作数,浮点寄存器中另一个浮点数减去

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IEEE二进制浮点数算术标准(IEEE 754)

指数偏移[编辑]   指数偏移(exponent bias),是指浮点数表示法中指数域编码为指数实际加上某个固定,IEEE 754标准规定该固定为2e-1 - 1[2],其中e为存储指数比特长度...例如指数实际为1710,单精度浮点数指数域编码为14410,即14410 = 1710 + 12710.   ...单精度指数部分是−126~+127加上偏移127,指数值大小1~254(0和255是特殊)。浮点小数计算时,指数值减去偏正值将是实际指数大小。   ...双精度指数部分是−1022~+1023加上1023,指数值大小1~2046(0(2进位全为0)和2047(2进位全为1)是特殊)。浮点小数计算时,指数值减去偏正值将是实际指数大小。   ...有多种方法可以用来运行舍入作业,实际上IEEE标准列出4种不同方法:  舍入到最接近:舍入到最接近,一样接近情况下偶数优先(Ties To Even,这是默认舍入方式):会将结果舍入为最接近且可以表示

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二进制科学计数法?白话谈谈计算机如何存储与理解小数:IEEE 754

因此,我们数学上严谨地讨论一道例题,考虑一下规格化浮点数。例题源自我汇编语言笔记。...前置知识二:规格化浮点数(Normalized) 这里讨论到规格化浮点数(Normalized): 满足条件:exp不全为0且不全为1。...真实阶码需要减去一个偏置(biased)量: 单精度数:127(Exp:1...254,E:-126...127) 双精度数:1023(Exp:1...2046,E:-1022...1023)...因为有规定:exp全部取1为“非规格化浮点数”,因此规格化浮点数中exp不能全部取1,顶多为(1)*(0)) E最小为 。(为什么不是 呢?...由前置工作一, 取 , 取 ,对应二进制为: exp:0*1,frac:0* 后记:我第一学习浮点数2019年年末,当时对于浮点数笔记和理解是有问题

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整数和浮点数在内存中存储

3.浮点数在内存中存储 先看下面一段代码输出结果是什么?...对于上面的问题,其实就是关于浮点数在内存中存储方式。下面就来讲讲浮点数在内存中究竟是如何存储。...但是,科学计数法中是可以出现负数,所以IEEE 754规定,,存⼊内存时E真实必须再加上 ⼀个中间数,对于8位E,这个中间数是127;对于11位E,这个中间数是1023。...3.1.2 浮点数过程 指数E内存中取出可以分为三种情况: E不全为0或不全为1 指数E计算减去127(或1023),得到真实,再将有效数字前加上1。...E全为1 这时,如果有效数字M全为0,表示±无穷大(正负取决于符号位s); 3.2 解析 回到之前提到题目,为什么 9 还原成浮点数,就成了 0.000000 ?

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整数和浮点数在内存中存储(大小端字节序,浮点数存取)

3.浮点数在内存中存储 先看下面一段代码输出结果是什么?...对于上面的问题,其实就是关于浮点数在内存中存储方式。下面就来讲讲浮点数在内存中究竟是如何存储。...但是,科学计数法中是可以出现负数,所以IEEE 754规定,,存⼊内存时E真实必须再加上 ⼀个中间数,对于8位E,这个中间数是127;对于11位E,这个中间数是1023。...3.1.2 浮点数过程 指数E内存中取出可以分为三种情况: E不全为0或不全为1 指数E计算减去127(或1023),得到真实,再将有效数字前加上1。...E全为1 这时,如果有效数字M全为0,表示±无穷大(正负取决于符号位s); 3.2 解析 回到之前提到题目,为什么 9 还原成浮点数,就成了 0.000000 ?

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C语言进阶:浮点型数据存储

浮点数存储规则 根据国际标准IEEE( 电器和电子工程协会 ) 754,任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式: --(-1)^ S * M * 2 ^ E --(-1)^ S 表示符号位,当 S...IEEE 745 规定: 1.对于32位浮点数,最高1位是符号位s,接着8位是指数E,剩下23位为有效数字M。...IEEE 754规定,计算机内部保存M时,默认这个数第一位总是1,因此可以被舍去,只保存后面的 xxxxxx部分。比如保存1.01时 候,只保存01,等到读取时候,再把第一位1加上去。...比如,2^10E是10,所以保存成32位浮点数时,必须保存成10+127=137,即 10001001。 上面这段话是什么意思呢?...下面以32位浮点数为例: 然后,指数E内存中取出还可以再分成三种情况: E不全为0或不全为1 这时,浮点数就采用下面的规则表示,即指数E计算减去127(或1023),得到真实,再将 有效数字

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EasyC++07,C++浮点数类型

不仅如此,浮点数范围也比int更大,可以表示更大范围数字。 我们都知道计算机当中,所有数据本质上都是转化成二进制存储。...比如0.625,可以表示成0.5 + 0.125,即 ,表示成二进制就是 ,只不过这里它最高位是-1开始。 以32位浮点数为例,除去1位表示符号,8位表示阶数之后,还有23位留给m。...由于我们舍掉了小数点之前1,所以我们阶数是-1开始,理论上等价于24个二进制位。 关于e 浮点数存储当中,e是一个无符号整数。以32位浮点数为例,e一共有8位,可以表示0-255。...但e是可以为负数,根据IEEE 754规定,e真实必须再减去一个中间数。对于8位e,它中间数是127。比如e实际是10,但是存储时候需要存储成127+10=137。...m全为0,表示无穷大,如果m不全为0,表示nan(not a number) 关于e规则看起来有些复杂,初看觉得有些难以理解,为什么要用减去中间设计,而不用符号位?

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聊聊计算机数字表示方法(下)

本文浮点数原理出发,聊聊浮点数精度问题,对网上一些结论进行回答。 正文 正式开讲之前,我们必须先同步几个概念: 移码 同原码、反码、补码一样,移码也是一种数字编码方式。...2^(n-1)=128,n=8;但是浮点数尾数是规格化,整数位总是1,也就是说浮点数尾数已经右移一位了,因此这里减去1,偏移量设置为127)。...位单精度浮点数为:01000000 11000000 00000000 00000000;符号位是0,表示正数;指数位是10000001,减去127等于2;尾数位是10000000000000000000000...导致浮点数丢失精度原因有很多,这里举两个例子: 1)10进制小数转二进制小数 我们知道10进制小数转二进制小数方法是乘以2取整数,假设计算机可以存4位尾数。...1.10012^(-2); 我们再把1.10012^(-2)转换为10进制小数: 02^(-1)+12^(-2)+12^(-3)+02^(-4)+02^(-5)+12^(-6)=0.390625; IEEE浮点数是不连续离散

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浮点数二进制表示

,但是设为浮点数 */     printf("num为:%d\n",num); /* 显示num整型 */     printf("*pFloat为:%f\n",*pFloat); /...* 显示num浮点 */     *pFloat=9.0; /* 将num改为浮点数 */     printf("num为:%d\n",num); /* 显示num整型 */     ...要理解这个结果,一定要搞懂浮点数计算机内部表示方法。我读了一些资料,下面就是我笔记。 2.讨论浮点数之前,先看一下整数计算机内部是怎样表示。  ...但是,我们知道,科学计数法中E是可以出现负数,所以IEEE 754规定,E真实必须再减去一个中间数,对于8位E,这个中间数是127;对于11位E,这个中间数是1023。...这时,浮点数就采用上面的规则表示,即指数E计算减去127(或1023),得到真实,再将有效数字M前加上第一位1。 (2)E全为0。

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编辑器对于内存使用——数据保存与访问使用(浮点数篇)

9.0; printf("num为:%d\n",n); printf("*pFloat为:%f\n",*pFloat); return 0; }  大家猜猜输出结果是什么呢?...下图就是结果了(嘿嘿,是不是感觉很神奇0.0) 2.解读和浮点数规则 num 和 *pFloat 在内存中明明是同一个数,为什么浮点数和整数解读结果会差别这么大?...要理解这个结果,一定要搞懂浮点数计算机内部表示方法。...然后,指数E内存中取出还可以再分成三种情况: E不全为0或不全为1 这时,浮点数就采用下面的规则表示,即指数E计算减去127(或1023),得到真实,再将 有效数字M前加上第一位1。...再看例题第二部分。 请问浮点数9.0,如何用二进制表示?还原成十进制又是多少? 首先,浮点数9.0等于二进制1001.0,即1.001×2^3。

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【C数据存储详解】(2)——深度剖析 浮点型数据 在内存中存取

一.问题引出——整数和浮点数存储方式不同 首先我们一起先来回顾一下常见浮点数吧!...这就是我们今天要重点讨论问题: 要理解这个结果,一定要搞懂浮点数计算机内部表示方法: 根据国际标准IEEE(电气和电子工程协会) 754,任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式: (-1)^...2.如何取出 我们已经知道浮点数再内存中怎么存了,现在我们来学习一下它是怎么内存中取出来: 首先对于符号位S,就不用多说了,只有一位,存进去是什么,取出来还是什么。...那就剩指数E了,指数E内存中取出还可以再分成三种情况: 1.E不全为0或不全为1 这时,浮点数就采用下面的规则表示,即指数E计算减去127(或1023),得到真实,再将有效数字M前加上第一...那取出时候就拿126-127得到真实-1 2.E全为0 这时,浮点数指数E等于1-127(或者1-1023)即为真实, 有效数字M不再加上第一位1,而是还原为0.xxxxxx小数。

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数据存储

最后,附上一张char二进制范围图,方便记忆 浮点数存储方式 类型 浮点数包括:float、double、long double 根据国际标准IEEE(电气和电子工程协会)754,任意一个二进制浮点数...二进制表示: 单精度浮点数表示 双精度浮点数表示 另外,对于E和M还有一些特殊规定: 因为存储M时候,第一位总是1,所以1是不存储...E内存中取出还要分成三种情况: E不全为0或不全为1:E存在内存中有0有1的话,取出来时候正常减去之前加上-127。...第二个因为是作为浮点数打印,而整形9二进制代码是  E是全为0,我们能知道,这是表示0 第三个,是把他设置成浮点数类型,但是按照整形形式打印  这里S=0。...第四个浮点数形式存储,按照浮点数形式打印,所以打印出来是9.000000。

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浮点数运算丢失精度

本来这没什么, 看这数字, 10308次方, 也就是说, 减去1是308位之后了, 这里没有变化很正常嘛....再看 回顾了小数保存之后, 再来回看之前, 为什么浮点数最大, 减去1之后, 本身没有任何变化呢? 要回答这个问题, 还需要知道两个浮点数计算机中是如何进行计算....两个浮点数进行运算时候, 要先将指数部分保持一致, 然后再进行相应运算, 也就是说: 1.0*10^4 + 1.0*10^2 要转换成: 1.0*10^4 + 0.01*10^4 如此, 上面的最大...如此说来, 浮点数指数进行转换时候, 岂不是很容易丢失精度?...这时, 计算结果印证了之前讨论. 如此说来, 小数两个相差很多数字之间进行运算时候, 也容易导致丢失精度.

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C语言 实现浮点数整型强制转化

将其展开 0000 1010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 2.单精度浮点数在内存在内存储存 举例 float b = 12.125; 监视窗口找到b地址...接下来分析一下这32个位都是什么,大家都知道二进制四位可以用十六进制1位表示。 关于浮点数由十进制到二进制转换大家一定也清楚,整数部分除二取余,小数部分乘二取整。...下面实现这样一个单精度浮点数到整型强转函数: int float_to_int(float f) { int *p = (int*)&f; //由于指针访问内存是按照基类型进行,首先进行强转访问浮点数...所以自然要减去 //提取尾数位 int tail; tail = ( ( temp & 0x007fffff ) | 0x00800000 ); /*和之前提取指数位和符号位方法是一致...(关于这点,目前还在测试,一定会有一个满意解释) 写到这里,差不多结束了,其实双精度浮点数强转时类似,只要能完全掌握双精度浮点数在内存中存数形式。

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